HDR系列高阻尼隔震橡胶支座设计指南

桥梁标准构件·减隔震系列产品HDR系列高阻尼隔震橡胶支座设计指南中国交通建设CHINACOMMUNICATIONSCONSTRUCTION2011年07月中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安中交土木科技有限公司CCCCFIRSTHIGHWAYCONSULTANTSCO.,LTD.CCCCCIVILENGINEERINGSCIENCE&TECHNOLOGYCO.,LTD.〖HDR系列高阻尼隔震橡胶支座〗设计指南目录中交第一公路勘察设计研究院有限公司目录1桥梁减隔震技术概述............................................................................................12支座结构设计.......................................................................................................23支座技术性能.......................................................................................................54支座布置原则.......................................................................................................75支座选用原则.......................................................................................................86减隔震计算..........................................................................................................97HDR（Ⅰ）支座安装、更换、养护及尺寸..........................................................107.1支座安装工艺细则.......................................................................................107.2支座更换工艺...............................................................................................147.3支座的养护与维修.......................................................................................157.4支座安装尺寸...............................................................................................167.4.1HDR（Ⅰ）矩形固定型系列....................................................................167.4.2HDR（Ⅰ）圆形固定型系列....................................................................237.4.3HDR（Ⅰ）矩形固定型专用系列（支座长边纵桥向布置）..........................288HDR（Ⅱ）支座安装、更换、养护及尺寸..........................................................338.1支座安装工艺细则.......................................................................................338.2支座更换工艺...............................................................................................368.3支座的养护与维修.......................................................................................378.4支座安装尺寸...............................................................................................388.4.1HDR（Ⅱ）矩形固定型系列..........................................................................388.4.2HDR（Ⅱ）圆形固定型系列..........................................................................458.4.3HDR（Ⅱ）矩形固定型专用系列（支座长边纵桥向布置）............................509HDR滑动支座安装、更换、养护及尺寸.............................................................559.1支座安装工艺细则.......................................................................................559.2支座更换工艺...............................................................................................579.3支座的养护与维修.......................................................................................589.4支座安装尺寸...............................................................................................599.4.1HDR矩形滑动型系列...................................................................................599.4.2HDR圆形滑动型系列...................................................................................6310资质证明..........................................................................................................66〖HDR系列高阻尼隔震橡胶支座〗设计指南1中交第一公路勘察设计研究院有限公司HHDDRR系系列列高高阻阻尼尼隔隔震震橡橡胶胶支支座座1桥梁减隔震技术概述1.1隔震基本原理我国是一个强震多发国家，地震发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡多、灾害严重，这些地震灾害，特别是近年发生的四川汶川特大地震、青海玉树大地震等，给我们带来了惨痛的教训。与此同时，桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分，一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线，次生灾害将十分严重，经济损失无疑将大大加剧。受到这些地震灾害的教训以后，基于桥梁抗震设计的结构控制技术，开始在我国桥梁工程界得到日益重视，并逐步开展了桥梁减隔震设计研究工作。对于地震作用，传统的结构设计采用的对策是“抗震”，即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。一般来说，通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全，防止结构的整体破坏或倒塌，然而，结构构件的损伤却无法避免的。在某些情况下，要靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难，需要付出很大的代价。因此，我们必须寻求更为有效的抗震手段，如基于减隔震装置的结构控制技术等。结构控制技术的应用，不仅可以提高结构的抗震性能，还可以节省造价，从某种意义上来说，这是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。对于桥梁或建筑结构，目前发展相对成熟、实际应用较为广泛的是减隔震技术。减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。图1.1加速度反应谱图1.2位移反应谱通过地震时的加速度反应谱（图1.1）与位移反应谱（图1.2）可以清楚地反映出延长地震周期情况下加速度、位移与阻尼之间的关系，当周期超过一定值以后，地震响应总体上随着周期的增加而减少，同时，在同一周期的地震响应又随着阻尼的增加而降低。减隔震设计就是利用结构地震响应的这种性质，通过延长结构的周期和提高阻尼值达到减轻地震作用的目的。1.2减隔震支座的发展及现状〖HDR系列高阻尼隔震橡胶支座〗设计指南2中交第一公路勘察设计研究院有限公司为了减小地震引起桥梁结构的破坏，各国学者对桥梁结构的减震、隔震进行了广泛、深入的研究，并取得了大量的研究成果。研究成果表明：对于桥梁结构比较容易实现和有效的减隔震方法主要是采用减隔震支座装置。在日本、美国、新西兰等国家的许多桥梁都安装了减隔震支座，并取得了较好的减震效果。由于橡胶支座能通过剪切变形使上、下部地震运动隔离，且具有构造简单、加工制造容易、用钢量少、成本低廉、安装方便等优点，因而成为最常用的一种隔震支座。目前，国内常用的橡胶类隔震支座主要有高阻尼橡胶支座和铅芯橡胶支座。高阻尼橡胶支座是采用高阻尼橡胶材料与钢板等结构件硫化而成的一种橡胶支座，具备良好的阻尼性能。高阻尼橡胶支座既可以保持叠层橡胶支座所具有的良好力学特性，同时具有较高的阻尼值，在地震中可以有效地吸收地震能量、减轻地震响应。2支座结构设计〖HDR系列高阻尼隔震橡胶支座〗是按照现行国家标准（GB20688）及相关行业规范，同时参照欧洲标准研制的减隔震类桥梁标准构件系列产品，属省部级重大科技攻关项目资助研发的专利技术成果（ZL200820140412.5、ZL200920245753.3），该系列产品通过了省部级科技成果鉴定（陕科鉴字[2010]第097号）及相关认证，且已上升为中华人民共和国交通运输行业标准（JT2009-26），适用于9度及以下地震烈度区的各类公路及市政桥梁。2.1设计依据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）《城市桥梁设计准则》（CJJ11-93）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《橡胶支座：桥梁隔震橡胶支座》（GB20688.2-2006）《橡胶支座：隔震橡胶支座试验方法》（GB/T20688.1-2007）《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2004）《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》（JT/T663-2006）《聚四氟乙烯大型板材规范》（GJB3026-1997）《Structuralbearings-Part2:Slidingelements》（EN1337-2：2004）《Structuralbearings-Part3:Elastomericbea