双曲面球型减隔震支座力学分析
【摘要】本文首先阐述了双曲面球型减隔震支座的定义，然后探讨了双曲面球型减隔震支座的工作原理及其力学特性，最后对不同支座参数下的地震响应进行了分析。
【关键词】双曲面球型；减隔震；支座
一、前言
随着轨道交通建设的飞速发展，桥梁支座引起了设计者的重视。它是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件。而双曲面球型减隔震支座作为最常见的减隔震支座，被广泛的应用在各个城市轨道中。
二、双曲面球型减隔震支座概述
双曲面球型减隔震支座是一种新开发的减隔震钢支座，由于其与橡胶类减隔
震支座相比具有构造简单、承载力大、耐久性好等优点，自从被开发以来，其在
桥梁减隔震设计中已经得到了越来越多的应用，特别是在一些跨径较大的桥梁中得到了较广泛的应用。双曲面球型减隔震支座的设计参数主要是滑动球面与转动球面的球心距以及滑动球面的摩擦系数，球心距和摩擦系数取值的不同，支座所达到的减隔震效果不同。为了得到较为理想的减隔震效果，需要研究支座设计参数对减隔震效果的影响，从而使工程设计人员在不同条件下选用该支座时能够取用较合理的支座设计参数，从而得到较为理想的减隔震效果。
三、双曲面球型减隔震支座的工作原理及其力学特性
双曲面球型减隔震支座是由同济大学和中国船舶重工集团公司第七二五研究所共同研制开发的减隔震钢支座，是通过对技术上非常成熟的球型滑动支座进行改造而开发的，其构造图见图1所示。该支座将普通球型滑动支座的平滑动面改为球面，结构上包括一个具有滑动凹球面的上支座板、一个具有双凸球面的中支座板和一个具有转动凹球面的下支座板，滑动球面和转动球面的摩擦副都是由不锈钢板和聚四氟乙烯板组成的。
双曲面球型减隔震支座的作用机理比较简单，如图1所示。桥面支承在可滑动的上支座板上，在常用荷载作用下，由于限位螺栓的作用，不允许有相对滑动，相当于固定支座；在地震荷载作用下，限位螺栓被剪断，支座滑动使桥面相对桥墩发生位移，水平运动将产生一个重力的竖向提升，因而可以产生恢复力。支座的滑动将使桥梁结构的基本周期延长，达到隔震的目的：滑动球面间的摩擦作用实现了耗能，从而达到减震的目的；如果支座承受的竖向荷载为W ，水平位移为D ，滑动球面摩擦系数为μ，则其水平力为：
双曲面球型减隔震支座力学分析
【摘要】本文首先阐述了双曲面球型减隔震支座的定义，然后探讨了双曲面球型减隔震支座的工作原理及其力学特性，最后对不同支座参数下的地震响应进行了分析。
【关键词】双曲面球型；减隔震；支座
一、前言
随着轨道交通建设的飞速发展，桥梁支座引起了设计者的重视。它是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件。而双曲面球型减隔震支座作为最常见的减隔震支座，被广泛的应用在各个城市轨道中。
二、双曲面球型减隔震支座概述
双曲面球型减隔震支座是一种新开发的减隔震钢支座，由于其与橡胶类减隔
震支座相比具有构造简单、承载力大、耐久性好等优点，自从被开发以来，其在
桥梁减隔震设计中已经得到了越来越多的应用，特别是在一些跨径较大的桥梁中得到了较广泛的应用。双曲面球型减隔震支座的设计参数主要是滑动球面与转动球面的球心距以及滑动球面的摩擦系数，球心距和摩擦系数取值的不同，支座所达到的减隔震效果不同。为了得到较为理想的减隔震效果，需要研究支座设计参数对减隔震效果的影响，从而使工程设计人员在不同条件下选用该支座时能够取用较合理的支座设计参数，从而得到较为理想的减隔震效果。
三、双曲面球型减隔震支座的工作原理及其力学特性
双曲面球型减隔震支座是由同济大学和中国船舶重工集团公司第七二五研究所共同研制开发的减隔震钢支座，是通过对技术上非常成熟的球型滑动支座进行改造而开发的，其构造图见图1所示。该支座将普通球型滑动支座的平滑动面改为球面，结构上包括一个具有滑动凹球面的上支座板、一个具有双凸球面的中支座板和一个具有转动凹球面的下支座板，滑动球面和转动球面的摩擦副都是由不锈钢板和聚四氟乙烯板组成的。
双曲面球型减隔震支座的作用机理比较简单，如图1所示。桥面支承在可滑动的上支座板上，在常用荷载作用下，由于限位螺栓的作用，不允许有相对滑动，相当于固定支座；在地震荷载作用下，限位螺栓被剪断，支座滑动使桥面相对桥墩发生位移，水平运动将产生一个重力的竖向提升，因而可以产生恢复力。支座的滑动将使桥梁结构的基本周期延长，达到隔震的目的：滑动球面间的摩擦作用实现了耗能，从而达到减震的目的；如果支座承受的竖向荷载为W ，水平位移为D ，滑动球面摩擦系数为μ，则其水平力为：