聚四氟乙烯板滑動支座在橋梁上的應用
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聚四氟乙烯滑動支座主要是以聚四氟乙烯板和不銹鋼板作為支座的相對滑動面來隔離橋梁墩、臺與上部結構,能夠有效的控制傳到下部結構的地震作用,從而減小墩、臺所受的地震力。連續梁橋采用這種支座時,傳到橋梁墩、臺的地震力最大值等于支座的摩擦力。這種支座對于支承面上的壓力以及滑移速度相當敏感一般來說,壓力越大,摩擦系數越小;速度越大,摩擦系數越大。
近20年的地震災害經驗表明,隨著城市現代化的發展,交通網絡在整個城市生命線抗震防災系統中越來越重要。而連續梁橋由于其具備受力合理、構造簡單、施工方便、伸縮縫少等優點,在城市橋梁中占據了主要的份份額。
當前,比較容易實現且有效的橋梁減隔震方法之一就是采用減隔震支座(聚四氟乙烯板支座、疊層橡膠支座和鉛芯橡膠支座等),在梁體與墩臺的連接處增加結構的柔性和阻尼以減小橋梁的地震反應。因此,一般來說,對于大跨連續梁橋結構,每一聯僅設一個固定墩,其余各墩均設置支座,這樣可使主梁具有一定的性。由于現如今的連續梁橋廣泛的采用了預應力鋼筋,使得橋的跨徑越來越大,上百米的跨徑已經是比比皆是,如此大的跨徑所引起的混凝土收縮徐變以及溫度變化等影響是不能忽視的。所以采用聚四氟乙烯板滑移支座,還可使主梁在縱橋向具有一定的滑動來抵抗自身所引起的內力。
在橋梁的抗震分析中,正確模擬支座的作用對確保橋梁的整體抗震性能具有非常重要的意義。對于現階段在大跨連續橋上使用比較一普遍的滑移支座(主要指聚四氟乙烯滑移支座),采用了3種非線性連接單元進行模擬,比較了各自的特點。
主要可歸納為以下幾點:
(1)在豎向作用不明顯或者滑移支座摩擦系數變化范圍不大的情況下,3種模擬方式均可以比較真實的反映滑移支座的性能。
(2)當豎向作用或者滑動速度的快慢引起了滑移支座摩擦系數變化范圍較大時,選用摩擦板單元較為適合。