环境温度对SMA–LRB隔震桥梁地震响应的影响

摘要

随着隔震技术的发展，隔震桥梁的服役环境日趋复杂，环境温度对隔震桥梁抗震性能的影响亟待考虑。为减小地震作用下桥梁的最大响应及残余变形，结合铅芯橡胶支座（LRB）及形状记忆合金（SMA）的优点，组合形成具有自复位能力的SMA–LRB支座。基于一座4跨SMA–LRB隔震连续梁桥，考虑SMA–LRB支座在不同环境温度下的力学特性，对不同环境温度下的隔震连续梁桥进行非线性动力时程分析，得到结构关键部位的动力响应。结果表明：LRB上加设SMA可有效控制支座的位移响应，且SMA自复位特性使其对残余位移的控制效果显著；随着环境温度的降低，LRB和SMA–LRB两种支座的峰值位移和残余位移均随之而减小，但SMA–LRB支座对位移的控制能力和自复位能力较常温有所降低；支座刚度随着环境温度减小而增大，致使桥墩墩顶位移和墩底剪力也随之增大，且较低墩的墩底剪力对温度变化更加敏感。环境温度对SMA–LRB隔震桥梁抗震性能影响的定性评估，可为该类桥梁结构的分析和设计提供借鉴与参考。

关键词

隔震桥梁 / 形状记忆合金 / 铅芯橡胶支座 / 环境温度 / 地震响应

基金资助

国家自然科学基金项目（51908265）; 红柳优秀青年人才资助计划（04–061810）; 道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室开放课题（STKF201904）