桥梁减震技术及应用（二）

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一、减隔震结构的经济性： 

若不计入震后修复、重建以及生命财产损失所造成的损失， 与传统抗震结构相比，增减情况大体包括： 

减小部分：地震作用减小，截面、配筋和桩基数可降低； 

增加部分：①减隔震方案设计费；②隔震器和阻尼器费用。 影响工程造价的因素很多，包括设防类别、地震烈度、结构 方案、隔震装置的选择及布置、设计和施工技术水平等。需 要工程设计人员在初步设计阶段，对两种方案的造价进行比 较。

 该领域尚无系统的研究。就建筑行业的经验（日本）来说， 高度小于25m，造价增加4——5%，高度25——30m，造价持 平，高度大于30m，层数15至20层，造价降低0——5%。就国 内经验来说，框架结构可降低造价3——5%，砌体结构则增 加造价。

二、

常见的桥梁减隔震建议方案

梁桥(<300m)

梁体和桥墩之间（设置减隔震措施）

阻尼支座（或支座+阻尼器）

拱桥（<600m,刚度大，位移小，传统减隔震法不适合）

TMD，TLD；相对变形较大的位置如：拉索、斜撑或桁 架下弦杆设置耗能支撑。

斜拉桥(200—800m)和悬索桥(>800m)：

主桥塔梁 － 恰当的塔梁约束方式

竖向支撑 + 粘滞阻尼器；

梁体和桥墩之间，在漂浮方向

阻尼支座（或支座+阻尼器）

针对风致振动和风雨激振的结构优化、减振设计

三、

未来减隔震技术的发展方向

1、 考虑突发强震、近场地震作用下的结构安全；

2、 采用轻质高强材料（高强混凝土、钢材）

结构自重及尺寸减小；

3、 结构减震（振）控制：根据结构性能和响应智能 调整控制

合理，有效，安全，经济

四、

未来世界减震（振）控制技术的 发展趋势

1、 抗震结构：仍为主流，但有时难以满足要求；

2、 减震、隔震结构：将逐步成为主流结构之一；

3、 智能控制结构：主要用于抗风，兼用于抗震。

一、橡胶支座

橡胶支座隔震建筑是在建筑物基础上与上部结构之间设置橡胶 支座，把上部结构与地基隔离开来，从而起到隔离地震能量的建 筑。 地震是以波动形式传播能量，传统房屋采用“刚性抗震”方法 通过增加截面尺寸，提高材料强度等级，以提高抗震能力。但缺点 是房屋结构会破坏，提高了工程造价，抵御不了大地震。

隔震房屋则另辟蹊径采用“柔性隔震”方法，在建筑物基础与 地基之间用隔震层将其上下隔断，使80%以上的地震能量不能传递上 来，地震时地动而房不动，提高了抗震能力。 橡胶隔震支座能减小地震作用，消除或有效减轻结构或非结构 的损坏。隔震房屋比传统抗震房屋的安全度可提高90%左右。

二、弹塑性钢减震支座/阻尼器

弹塑性钢阻尼支座和阻尼器是一种新型桥梁抗震 装置，是结构被动控制中耗能减震装置的一种；在地 震时，通过钢材发生塑性屈服滞回变形而耗散输入结 构中的能量，从而达到减震的目的，在实际工程中的 应用前景极为广阔 。它将一般盆式橡胶支座或球型 钢支座和弹塑性钢阻尼元件（E型钢、C型钢或其他形 状）结合在一起，既实现了支座承载、转动和滑移的 功能，又具备了抗震耗能功能。它既可与支座结合使 用也可单独作为阻尼器单独使用。

弹塑性钢阻尼产品应用情况

弹塑性钢阻尼产品在国内外均在广泛应用，特别是近年来，人们对 抗震的认识越来越深刻，2008年在南京江心洲大桥上已使用16套E型钢 阻尼支座和2套E型钢阻尼器；2009年在阿尔及利亚Rocade大桥上使用32 套C型钢阻尼支座和8套C型钢阻尼器；2009年在常州高架新京杭大桥上 使用了8套E型钢阻尼器；2009年在大瑞线上使用E型钢阻尼支座；2010 年在内蒙大城西黄河桥上使用E型钢阻尼支座，2011年在漳州九龙江大 桥使用8套C型钢阻尼支座。

三、摩擦摆式阻尼支座

摆式摩擦阻尼支座有两个滑动面，中间是滑动件，通过滑 动件与两个滑动面的摩擦滑动来提供所需要的位移和转动。摆 式摩擦阻尼支座具有实现支座的所有功能：即竖向承载、转动 和位移等，通过高耐温、高摩擦系数、高耐磨特性的材料将地 震能量转化为热能，同时通过摆式结构实现将地震能量转化为 势能，进而实现阻尼功效。摆式结构可实现自恢复，避免了震 后调整工序。摆式摩擦阻尼支座的应用，可以优化结构受力， 延长结构的使用寿命，避免地震、大风等自然灾害对结构造成 的毁灭性损害，同时，减震的设计理念可以大大减少工程造 价。适用于高震区大型多跨连续梁，提供大位移大转角。

四、具备桥梁结构减隔震方案计算分析能力