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。上式第一项是因承受质量沿球面滑动上升所产生的水平向恢复力,由此可知其水平刚度为:Kh=W÷H由上式可知,使用双曲面球型减隔震支座后结构的基本周期可以由H值的大小来加以调整控制,从而可以在一定程度上实现较优的减隔震效果。也表明了滑动球面的摩擦系数对与支座耗能能力也有影响,摩擦系数越大,支座的耗能能力越好。双曲面球型减隔震支座也可以用等效线性化模型来模拟。
由上述可知,对于双曲面球型减隔震支座,主要的设计参数是滑动球面和转动球面的球心距H以及滑动球面的滑动摩擦系数μ。H的取值对减隔震结构的基本周期影响较大,而滑动摩擦系数μ对于支座耗能的有较大的影响。因此,为了得到合理的设计参数,实现较优的减隔震效果,有必要研究支座设计参数对减隔震效果的影响规律,从而为参数的选用提供依据。