都市快轨交通·第29卷第4期2016年8月
doi:10.3969/j. issn. 1672 -6073.2016. 04. 022
《土建技术
两种减隔震支座性能对比研究
蔡正
（中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043）
摘要通过对摩擦摆支座及弹塑性钢阻尼支座两种不同类型的减隔震支座的抗震性能进行对比，选择适合项目要求的支座类型。对比结果表明：两种减隔震支座均能够有效延长桥梁结构自振周期，支座横向刚度较小的摩擦摆支座更有利于周期的延长，同时产生的墩顶剪力也较小；对于墩底截面及基顶截面的弯矩和剪力，在墩高较低时横向刚度小的摩擦摆支座减隔震性能较好，而啵高大于20m时，横向刚度大的弹塑性钢阻尼支座更有优势。
关键调桥梁；减隔震支座；时程分析；弹塑性钢阻尼支座；摩擦摆支座
中图分类号U231
文献标志码A
文章编号1672-6073(2016)04-0098-04
随着国家经济实力和技术能力的不断提高，基础建设的标准也随之不断改进。在桥梁建设领域，在原有公路、铁路抗震设计规范之后，相继有《城市桥梁抗震设计规范》、《城市轨道交通结构抗震设计规范》等发布，抗震设防水准也逐渐改进为三水准设防、两阶段设计，抗震设计日益成为桥梁设计中的重点，其中采用减隔震支座是实现桥梁抗震性能目标的重要手段【1-4]。
我国常用的减隔震支座有抗震型盆式橡胶支座、铅芯橡胶支座、摩擦摆支座等，近年来双曲面球型支座、黏滞阻尼型支座、各类弹塑性钢支座等新型支座也为桥梁工程提供了新的选择，其中铅芯橡胶支座及高阻尼橡胶支座的横向位移难以控制，轨道交道工程较少采用，而黏滞阻尼型支座成本较高，一般应用于较大吨位的重要桥梁。由于减隔震支座成本高、技术复杂，以往常用于跨度较大且具有重要意义的桥梁，目前大
收稿日期：2015-10-22修回日期：2016-01-02
作者简介：蔡正，男，本科，高级工程师，从事桥梁设计工作，
1010456891@qq.com
98URBAN RAPID RAIL TRANSIT
规模使用减隔震支座的轨道交通工程在国内比较少见，可以借鉴的工程实例不多[5-8]。
西安北至机场城际轨道交通项目场址位于8度地震区，是连接西安威阳国际机场、铁路北客站两大区域交通枢纽的快捷通道，对震后人员及物资运输意义重大，对桥染抗震性能特别是震后能够快速恢复运营提出了较高要求。为了达到不需修复或经简单修复即可立即使用的抗震目标，必须保护难以修复的钢筋混凝土桥墩及基础，设计采用减隔震支座作为桥梁的主要抗震措施，而选取合适的减隔震支座对于桥梁的抗震设计起着关键作用。本项目将减隔震支座应用于全线桥梁结构，特别是在常规简支梁结构上的大规模采用在国内很少见，为轨道交通抗震设计提供了工程样本，也为类似工程的设计提供了借鉴及参考。
由于西安北至机场城际轨道交通项目大部分桥梁结构是30m预应力混凝土简支小箱梁，因此着重对该梁使用的1500kN支座进行比选，参与比选的一种为某型号的摩擦摆减隔震支座，另一种为某型号的弹塑性钢阻尼支座。
减隔震支座工作机理
单墩力学模型可以简化为桥墩及梁部集中质量（见图1），无减隔震措施的系统其质量、刚度、阻尼分别是M,、K,、C1；设置减隔震措施的系统其质量、刚度、阻尼分别是M2、K、C2，由于采取减隔震措施的刚度远小于桥墩刚度，因此系统发生的主要是剪切变形。
· 中
(a)减隔震前
(b)减隔震后
图1单墩力学简化模型