基本信息
- 项目名称：
- 桥梁用减震隔振装置设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 减隔震技术是一种简便、经济、先进的工程抗震手段。减震是利用特制减震构件或装置，使之在强震时率先进入塑性区，产生大阻尼，大量消耗进入结构体系的能量；而隔振则是利用隔震体系，设法阻止地震能量进入主体结构。在实践中，常常把这两种体系合二为一。通过选择适当的减隔震装置与设置位置，可以控制结构内力分布与大小。
- 详细介绍：
- 减震支座，又称为隔震或免震支座，是由隔离体和阻尼器所构成的减震装置。隔离体用来提供对桥梁结构的柔性支承，而阻尼器则在抵抗结构水平力、阻止桥梁产生过大变位的同时吸收耗散振动能量，两者可以是一个整体，也可以在结构上是分离的。各种减震支座的功能和作用是相似的，即在竖直方向可承受桥梁结构的恒载和活载，在水平方向则具有较好的柔性，以满足较大变位的要求，是桥梁结构的振动长周期化；同时，利用滞回阻尼或粘性阻尼等吸收耗散振动能量，提高桥梁结构的阻尼，从而达到减小地震作用的目的。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 减震技术配用在桥梁中，可以减少地震能量向桥梁的传输，使桥梁减轻或免遭地震力损坏。减隔震技术通过把隔震消能装置安放在桥梁底部和柱顶之间，把桥梁底部和柱顶“隔开”。这样，阻止了共振的积累，改变了结构的动力特性和动力作用，明显地减轻结构物的地震反应，从而消除或有效减轻结构的地震损坏，提高建筑物及其周围环境的安全性。橡胶-金属螺旋复合弹簧可以容易的控制水平或竖向的刚度来调整桥梁结构的周期，避免地震波能量较大的频率范围，起到隔振的效果；同时其具有一定的阻尼，可以耗散地震能量。
科学性、先进性
- 桥梁减震隔振装置打破传统的桥梁设计中加大墩、桩结构截面从而提升桥梁抗震能力，从能量角度：避开能量较大的频率范围，减少地震对桥梁的能量输入；从动力学角度；增加了结构的阻尼比，降低结构对地震作用的响应。该设计的特点；该设计具有稳定滞回特性，便于桥梁设计者的抗震计算。较高的阻尼比，具有较多耗散地震能量。使用范围广，不受场地影响，结构简单，耐压耐磨。
获奖情况及鉴定结果
- 4月25号在沈阳工业大学的评审中立项，并上报省里参加评选。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 独家许可
作品可展示的形式
- 磁盘
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 橡胶-金属螺旋复合弹簧和铅芯支座整合为联合减震装置。该装置中采用了橡胶金属螺旋弹簧和铅芯橡胶支座。其中橡胶金属弹簧可以作为减隔振装置应用于桥梁减震系统中，具有很好的经济型，维护成本较低，采用减震设计会大大提高桥梁的抗震能力，保证在强力地震发生时，保持或基本保持桥梁的使用功能，将会给社会带来巨大的经济效益和社会效应。此外，铅芯橡胶支座构造比较简单，具有较大的刚度而变形很小，在大的地震荷载作用下，铅芯橡胶支座因铅芯屈服产生滞后的塑性变形而消耗振动能量，并通过橡胶提供恢复力，因此铅芯橡胶支座既是隔震系统又是阻尼器。
同类课题研究水平概述
- 减隔震技术在国外的桥梁工程中得到广泛应用，早在20世纪70年代，新西兰、意大利、美国、日本等国家就开始将减隔震技术用于桥梁中，得到了良好的效果。从各国的桥梁减震应用情况来看，除意大利外，桥梁减隔震设计中最常采用的是铅芯橡胶支承，高阻尼橡胶支承，且通常安装在桥梁上部结构与桥墩或桥台之间。大部分建成的减隔震桥位于高烈度区，基础形式包括刚性扩大基础、桩基础等。值得注意的是，在日本，减隔震技术很少用于简支梁桥，多用于连续梁桥。在对简支梁桥进行加固时，通常先将简支桥面板连续化，再引入减隔震支承。为了减少伸缩缝的使用以改善运营状况，同时提高结构的抗震能力，还在许多超多跨连续梁桥中使用了减隔震支承，最长一联的长度已达到910m。减隔震技术在我国的应用还很少，只有很少数的几座桥采用了减隔震支座，如汕头海湾二桥、南京跨线桥等。但我国在建筑方面的减隔震技术发展的要快一些，国内已有一些建筑采用了减隔震技术。
