铅芯橡胶支座和新型减震支座
为了控制梁体与墩、台之间的相对位移,许多学者在改进橡胶支座使其具有较好的滞回耗能性方面进行了大量的研究,其中铅芯橡胶支座如图一和新型减震支座如图一把橡胶和弹塑性阻尼较好的结合在一起,具有较好的减、隔震效果和较强的实用性。
铅芯橡胶支座是新西兰学者在年发展的,它在普通橡胶支座中加入铅棒构成的,铅具有屈服应力较低、滞回曲线丰满的特点,同时,在变形停顿期间能够恢复其原有特性,认为是一种较好的阻尼器。文献〕对铅芯橡胶支座进行了动力实验,表明铅芯橡胶支座具有较好的滞回特性,其初始刚度可以达到普通叠层橡胶支座的倍以上,其屈后刚度接近于普通叠层橡胶支座的剪切刚度。铅芯橡胶支座的屈服强度与铅芯的面积有关,增大铅芯的面积可以提高其屈服强度,提高耗能效果。铅芯橡胶支座是一种集隔振器、阻尼器于一体的隔震支座,它构造简单、加工方便、价格低廉,已在日本、新西兰等国的桥梁中获得应用。
以连续梁桥为例对铅芯橡胶支座的减、隔震性能进行了较详细的研究,其主要结论如下：
（1）对于刚度较大的桥墩,采用铅芯橡胶支座不但能有效地减小桥墩所受的水平地震力,还能减小梁体的位移。但随着桥墩刚度的减小,其梁体位移和桥墩所受到的地震水平力减小的程度明显减弱。叠层橡胶支座在减小桥墩的水平地震力的同时,增加了梁体的位移,在具体使用时需注意。
（2）地震波的频率特性对铅芯支座的减、隔震效果有明显的影响。高频特性地震波的输入,铅芯橡胶减、隔震效果非常显著,但对于低频特性的地震波输入,其减、隔震效果比较差,有可能放大结构的地震反应。
（3）通过改变桥墩、台处铅芯的分布对墩、台之间所受地震荷载的分配有较大影响,但对梁体的位移影响较小。
（4）可以采用有效周期和有效粘性阻尼利用弹性反应谱来近似设计采用铅芯橡胶支座的连续桥梁。
铅芯隔震橡胶支座是在天然橡胶支座的中心插入铅芯，使其具有橡胶支座阻尼性能的一种减震支座。铅芯隔震橡胶支座除了承受结构物的竖向力和水平力外，铅芯发生的滞后阻尼的塑性还能吸收地震能量，并可经过橡胶供给水平恢复力。铅芯隔震橡胶支座作为一种有用的结构件减震隔震装置，已广泛用于桥梁、建筑及其它土木结构中。
Y4Q铅芯隔震支座的结构构成：
由上联接板 上封板、铅芯、多层橡胶、加劲钢板 、保护层橡胶、下封板和下联接板构成。多层橡胶、加劲钢板构成多层橡胶支座承担建筑物分量和程度位移的成效，铅芯在多层橡胶支座剪切变形时，靠塑性变形接收能量，地动后，铅芯又经由进程静态光复与再结晶进程，和橡胶的剪切拉力的感染，建筑物主动规回复复兴位。对应分歧铅芯、桥梁的请求，隔震橡胶支座能够有分歧的叠层布局、制作工艺和配方方案，以满意所需要的笔直钢度、侧向变形、阻尼、历久性、颠覆提离等机能请求
一,Y4Q铅芯橡胶支座构造
铅芯橡胶支座构造如图所示,铅芯橡胶支座是在RB支座的中心压入铅芯构成的。铅芯压入后与橡胶支座融为一体追随剪切变形,这种支座是由橡胶支座安定的复原装置和铅的能量吸收装置所构成的阻尼机构一体型的隔震装置。
Y代表圆形 4代表铅芯 Q代表屈服力
y4Q代表有4个铅芯的圆形隔震支座
铅是一种具有良好塑性变形能力和能量吸收能力的金属。铅芯橡胶支座也是早用于隔震结构的支座之一。铅芯橡胶支座凭借其优良的力学性能,较为简单的构造和高性价比,已经在工程中广泛应用。
二,铅芯橡胶支座的基本性能
1,铅阻尼器的能量吸收能力
橡胶本身是一种易拉压变形的材料,单独做成支座加力后变形巨大如图。工程用橡胶支座是由薄钢板与薄橡胶层叠组成,钢板对橡胶竖向变形有的约束作用,竖向压缩刚度非常高,但与天然橡胶支座一样,LRB支座拉伸刚度较低,约为压缩刚度的1/7～1/10。
2,支座的水平变形能力
钢板约束橡胶的竖向变形但对其水平变形没有影响。同时铅芯能够很好地追随支座变形,吸收地震能量。Y4Q支座水平性能稳定Y4Q支座由于铅芯的存在,能够限制支座的水平变形,如下图所示,装有Y4Q支座的隔震结构的水平变形要比装有无铅支座的小不考虑外加阻尼作用下。
3,支座的工作特点
铅芯橡胶支座通过铅芯的大小来调整阻尼的大小。铅芯直径加大后,屈服力变大,阻尼量增加,但中心孔过大也会给支座的性能带来不良影响。