盆式支座通常由上支座板、滑板、中间钢衬板、承压橡胶板、下支座板等主要部件组成,三向测力盆式橡胶支座利用中间钢衬板与上支座板之间的接触面,在二者之间增设了竖向和水平测球型力传感器:竖向测力传感器嵌装在中间钢衬板的上部,其顶面翻接滑板,滑板的上支座板形成滑动接触面,传递竖向荷载;水平传感器通过螺栓紧固在上支座板四周的侧向挡块处,水平传感器与中间钢衬板侧面形成接触面,传递水平荷载。该结构竖向荷载的传递路线为梁底上支座板、竖向测力传感器、中间钢衬板橡胶承压板、下支座板、墩(台)顶;水平荷载的传递路线为梁底上支座板、水平测力传感器一中间钢衬板。下支座板、墩(台)顶。在传力过程中,竖向测力和水平测力系统相互独立,无干扰,竖向荷载、水平荷载分别传递,输人到竖向测力传感器及水平传感器后,分别沿各自引线输出到终端仪表,通过数据采集系统实现在线动态监测。在该构造中,由于增设测力传感器引起的支座自身尺寸和重量的增加有限,可有效控制生产制造成本;每个传感器可单个标定,单独安装、单独测试,提高了各个传感器部件的通用性和互换性;传感器与支座本体的连接采用螺栓紧固和凹槽嵌固连接,操作简单,安装、检测、调试方便,提高了测力支座的可操作性和使用性能。
铅芯支座基本性能:
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优秀的约束作用,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、LBR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。LRB支座水平性能稳定,LRB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LRB支座的隔震结构的水平变形要比装有RB支座的小(不考虑外加阻尼作用下)。
3、LRB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。铅芯直径增大后,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。
4、LRB支座的耐久性
日本等的工程调查表明,LRB支座与RB支座基本一致,隔震橡胶即使在使用100年后,其内部橡胶依然完好。有调查显示,LRB支座使用10年后,其特性基本保持不变,并预测出60年后其性能仅会下降3%。
5、LRB支座的基本力学性能
铅芯橡胶支座的滞回性能可用下图的双线型模型表示。其中细实线为橡胶支座的滞回特性。LRB支座的水平特性是与图示的橡胶部分与铅芯部分水平性能叠加而成,如图粗实线所示。铅芯橡胶支座在剪切变形为250%能表现出稳定的双线型滞回特性。
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