裝設橡膠支承墊於橋梁縮尺模型之試驗與分析

合成橡膠支承墊廣泛使用於台灣的橋梁工程中,依交通部橋梁設計規範所述,橋梁設計時可以考慮以橡膠支承墊減低地震之影響,但是在橋梁工程中橡膠支承墊是屬於一般支承,並非為抗震機制,因此有關於橡膠支承墊對於橋梁在地震歷時反應中之影響為何之相關研究並不多,因此更需要透過實驗去了解其特性。 了解橡膠支承墊對於橋梁結構的影響之前,對於橡膠支承墊的基本性質與摩擦性質必須先充分掌握,必需藉由實驗去了解橡膠支承墊的摩擦行為。現今的商業結構分析軟體已具備結構模擬與分析能力(如SAP2000、ETABS、PISA3D等),各種耐震消能元件也可經由適當的非線性元素加以模擬,但程式中元素的參數是否真能代表結構真實行為還需更多試驗結果的驗證。在本研究中建立解析模型進行分析,並將試驗結果與分析結果作比較,建立合理的數值模型。 由於台灣橋梁工程中橡膠支承墊的施工方式與國外施工方式不同,台灣橋梁工程在施工時合成橡膠支承墊上下面並沒有固定,因此,在1999年台灣集集大地震中,有些裝設橡膠支承墊的橋梁在支承的部份產生滑動破壞的現象,但卻觀察到另外一項特殊的現象,即當支承發生嚴重的滑移現象,下部橋柱的損害反而很輕微,因此說明了支承扮演保險絲角色與力量傳遞路徑的重要性。在本文中建立了一座縮尺橋梁模型,藉由震動台試驗去觀察橡膠支承墊對於橋梁於地震反應的影響,並探討是否有相同於921集集大地震中支承滑動後降低橋柱受力的現象與解析傳力的路徑。

作者:陳皇嘉