工艺与检验:在支座加工的全过程中,应有完善的工序质量控制体系与严格的质量检验记录。
铅支座:利用铅的塑性变形能力来耗能,在某些特定抗震结构中有应用。
橡胶支座的老化性能竖向刚度先测定被试橡胶支座的竖向刚度、水平刚度、等效黏滞阻尼比;再将橡胶支座置于100℃的恒温箱内185H(或相当于20℃X60年的等效温度和等效时间)后取出,冷却至自然室温,再重新测定橡胶支座的竖向刚度、水平刚度、等效黏滞阻尼比及水平极限变形能力。
工程橡胶支座的核心性能需求集中在三个维度:垂直方向需具备足够刚度,在大竖向荷载作用下压缩变形控制在合理范围(一般不超过橡胶厚度的规定比例);水平方向需具备适度柔性,以适应车辆制动力、温度变化、混凝土收缩徐变及活载作用引发的梁体水平位移;同时需良好适配梁端转动需求,保障结构整体受力均衡。
隔震技术与传统抗震的技术理念区别:传统结构设计采用 “抗震” 对策,核心是为结构提供抵抗地震作用的能力,虽能保障结构安全、防止倒塌,但结构构件的损伤难以避免;而橡胶隔震支座技术是一种简便、经济、高效的工程抗震手段,通过隔震层吸收、隔离地震能量,大幅降低上部结构地震响应。
以公路 T 形梁桥(桥面宽≥10m)为例,支座布置需结合墩台刚度差异设计:固定墩:设置 1 个固定支座(限制纵、横向位移),相邻支座设为 “横向可动、纵向固定” 的单向活动支座;活动墩:设置 1 个纵向活动支座(与固定墩固定支座对应,释放纵向位移),其余均设双向活动支座(释放纵、横向位移);桥台:因横向刚度大,仅需在 1 个桥台上设定向活动支座(限制纵向、释放横向),其余设双向活动支座。
盆式橡胶支座:通过密闭于钢盆内的橡胶块承受压力,利用盆环与中间钢板间的滑动实现水平位移。其承载力高、转动性能佳,适用于大跨度桥梁。安装时需注意焊接操作防止烧坏混凝土,锚固螺栓外露高度应不大于螺母厚度。
建筑隔震橡胶支座分为有芯型与普通型两类,安装连接方式为:下支墩生根于下层框架柱,其顶面预埋带锚筋及螺栓套筒的下预埋板,支座通过高强螺栓与下预埋板固定;上支墩的预埋螺栓套筒则通过高强螺栓直接连接支座上连接板,形成稳定的传力体系。

支座的变位主要通过钢和钢的滚动及滑动来实现。支座的承载能力,主要是通过钢板对胶层侧向流动的约束来实现的。支座的构造简单、重量轻、价格便宜。支座的结构必须能满足由交通、温度变化、地震、预应力、收缩徐变等产生的位移和扭转。支座的类型与构造简易支座:简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫层来支承上部结构。支座的水平位移量仅与支座橡胶的净厚有关。支座的四氟滑板不得设置在支座底面,与四氟滑板接触的不锈钢板也不能设置在建筑墩、台垫石上。支座的位移仍通过聚四氟乙烯板与不锈钢板的平面滑动来实现。支座的养护及更换建筑支座在遭受损坏、作用不能充分发挥时,将会使建筑上、下部结构受到不利的影响。支座的制造将氯丁胶或天然胶按配方混炼,根据需要尺寸压延出片,剪裁成一定规格的半成品胶片。支座的作用主要有:传递桥跨结构的支承反力,包括恒载和活载引起的竖向反力和水平推力。支座垫石标高一般有两种方法控制,从桩地往上推或从路面往下返,一般多采用后者。支座垫石表面应平整、清洁、干爽、无浮沙。支座垫石顶面标高要求准确无误。
板式橡胶支座:由多层薄钢板与橡胶片硫化粘合而成,具备充足竖向刚度,可将上部构造反力可靠传递至墩台;弹性良好,能适配梁端转动;剪切变形能力强,可满足上部构造水平位移需求。其中普通板式橡胶支座(GJZ 矩形系列、GYZ 圆形系列)依靠自身剪切变形适应梁体伸缩位移。
应用范围:主要用作大跨度(>30米)简支梁、连续板桥、多跨连续梁桥等活动支座,特别适用于水平位移量较大的工况。
WS为消能减震建筑在水平地震作用下的总应变能,可由YJK计算楼层的楼层位移与楼层地震力计算得到。安装对应规格的新支座本体。安装过程必须要有足够的操作空间,并做好防护;安装千斤顶,先拧出上锚固螺栓,再将梁体顶离支座顶面约3MM。安装前应计算并检查支座的中心位置。安装时必须严格按照操作规程操作;安装四氟支座必须精心细致,支座按设计支承中心准确就位。安装完成后,必须保证支座与上、下部结构紧密接触,不得出现脱空现象。安装完后要注意做好橡胶隔震支座的保护工作;安装橡胶隔震支座下预埋板安装支座前必须对垫石严格检查,可用小锤敲击,听声音判断是否脱空,若脱空,垫石必须凿掉,重新浇筑。按考虑预偏量的位置安装支座。按裂缝的成因分:由外荷载(包括静、动荷载国)的应力引起的裂缝。按裂缝活动性质分三种类型:死缝----已经稳定的裂缝,其开度和长度不再变化。按设计要求放置橡胶支座,支座中心线应与支承垫石中心线重合。
隔震系统的位移能力不足。依据AASHTO标准验算可得,该高架桥隔震系统的大位移为820MM。而原设计的隔震系统的极限位移仅有210MM(滑动支座)——480MM(屈服耗能装置的极限位移)。通过利用博卢和达兹两处地震观测站分别对地震场地进行了地面运动情况的观测,并模拟了近断层的运动情况,得到的峰值位移应为1400MM。这巨大的差别说明了该设计不仅非常不合理(隔震的两部分位移能力不同),也远远不能满足达兹近场大地震的要求。
普通橡胶支座:检测内容包括外购质量、内在质量、抗压弹性模量、抗剪弹性模量、极限抗压强度、抗剪老化性能。
2010 年 2 月 27 日,智利遭受了 8.8 级特大地震的猛烈袭击,这场地震成为了检验隔震技术实际效果的 “试金石”。在此次地震中,采用橡胶隔震支座的建筑展现出了令人惊叹的抗震性能,与未采用隔震技术的建筑形成了鲜明对比。
易于安装和维护:摩擦摆隔震支座的安装相对简单,且后期维护成本较低。
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普通板式橡胶支座:适用于中、小跨度建筑,结构简单。
固定支座:核心功能为固定主梁在墩台上的位置,传递竖向力与水平力,允许主梁发生挠曲及支座处自由转动,但限制水平移动,保障结构纵向稳定性。
隔震技术发展方向:传统隔震技术与理论已无法满足高精密设备的微幅隔震需求,微米级以下震动控制技术及理论研究成为未来隔震领域的重点方向;智能控制技术与智能材料的发展,推动隔震技术向智能化方向升级。
橡胶层开裂是较为常见的病害之一。其成因主要包括硫化工艺缺陷,在硫化过程中,如果温度、时间等工艺参数控制不当,会导致橡胶分子交联程度不均匀,从而降低橡胶的强度和韧性,使其容易出现开裂;钢板锈蚀也是一个重要因素,当支座内部的钢板因防水密封失效等原因与外界水分、氧气等接触,发生锈蚀时,铁锈的膨胀会对橡胶层产生挤压作用,导致橡胶层开裂 。对于这种病害,当检测到橡胶与钢板的粘结强度低于 0.4MPa 时,说明橡胶层与钢板之间的粘结力已严重下降,无法保证支座的正常工作,此时需要整体更换支座,以确保结构的安全 。
四氟板式橡胶支座(又称四氟滑板式支座,GJZFG/YZF4系列)是在板式橡胶支座表面粘复一层1.5mm-3mm厚的聚四氟乙烯板。该设计使梁底不锈钢板之间的摩擦系数显著降低,能够让建筑上部构造的水平位移不受支座本身剪切变形量的限制,满足大位移量的工程需求。
控制结构在地震发生时的反应性能,达到减小地震反应的目的,一般需要遵循以下原则:控制梁的顶升速度,直到全部顶升到位,支座可顺利取出。宽槽制成楔形,在梁伸缩过程中不至于不锈钢板随梁的移动而滑脱。昆明新机场航站楼将建成全球大单体隔震建筑扩展基础应绘出平、剖面及配筋、基础垫层,标注总尺寸、分尺寸、标高及定位尺寸等。
板式橡胶支座的竖向极限拉应力和水平性能和橡胶支座关于橡胶材料老化及更换支座橡胶支座病害处理的方法很多,但应综合考虑病害情况、结构形式和处理条件等因素合理选择处理方案,常规处理方法主要有以下几类:1更换处理:这是一种解决病害较彻底的办法,对由于橡胶支座引起的对结构的影响和橡胶支座耐久性存在问题可较好解决。
HDR(Ⅱ)-350×400-G8/8-e56,表示:纵桥向尺寸为350mm、横桥向尺寸为400mm,橡胶设计剪切模量0.80MPa,设计转角为0.008rad,设计剪切位移量为±56mm的HDR(Ⅱ)矩形固定型高阻尼隔震橡胶支座;省略型号表示为:UUHDR(Ⅱ)-350×400-G8UU。

主动隔震技术的发展还有新型隔震材料的研究。高阻尼隔震橡胶、记忆合金阻尼材料、粒子摩擦减震材料、磁敏材料、压电材料等新型隔震材料的研究,也将是未来隔震技术研究的一个重点方向。主动隔震控制和被动隔震控制各有优点,而且不能相互替代。将二者结合使用,将会克服单独使用的局限性。因此,主、被动控制的复合交叉运用为今后隔震技术的发展提供了新的思路。
组装前必须用丙酮或酒精彻底清洁相对滑动面(不锈钢表面与聚四氟乙烯表面),严禁残留灰尘、杂质,否则会导致滑动阻力增大,引发支座过度剪切变形。
板式橡胶支座的功能延伸:除了作为常规支承,特别设计的板式支座还可用于连续梁顶推施工、T型梁横移等场景中,作为滑动装置使用。
橡胶支座除标高必须符合设计要求外,为确保GPZ橡胶支座的使用性能外,须保证三个方向的平面水平。橡胶支座处于建筑上、下部构造接点的重要位置,它的可靠程度直接影响建筑结构的安全度和耐久性。橡胶支座的厚度不同,所能承受的压力也是不同的。橡胶支座的外观质量主要是指各部件加上的外观尺寸及其公差配合,都必须满足有关纸及技术条件的要求。橡胶支座的性能设计指标主要是指承载能力、刚度、阻尼特性等。橡胶支座的用途多种多样,不但是抗震的好帮手,建筑方面也少不了它的存在。橡胶支座的正确就位先使支座和支承垫石按设计要求准确就位。橡胶支座更换安装的作用是为了在公路或建筑在受到外力冲击时,能缓解外力对其造成的冲击。
橡胶支座根据胶种特性,板式橡胶支座的适用温度范围分类如下:氯丁橡胶:适用温度 +60℃∽-25℃;天然橡胶:适用温度 +60℃∽-40℃;三元乙丙橡胶:适用温度 +60℃∽-45℃
板式橡胶支座的施工异常分析使用隔震橡胶支座能更好的防震的抗震:修建隔震橡胶支座除了自身的隔震力学功用满意抗震描绘及运用需求外,还具有以下长处:一是修建隔震橡胶支座耐久性好,抗低周期疲惫功用、抗热空气老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均较好,其寿数可达80~100年,时间的隔震力学功用不会发作明显变化,也就是说在80年之内不会影响运用,可见,与修建物具有平等寿数。
影响板式橡胶支座质量的因素如下:公路板式橡胶支座所采用的橡胶的胶质,这是影响板式橡胶支座质量的主要因素,目前由于市场竞争激烈,客户压价厉害,许多橡胶支座生产厂家就从这块降低成本,采用劣质橡胶,这个从外观上可以看出一二,好的橡胶,表面油亮,黝黑,用手指按压能感觉到一点点弹性,质量差点的橡胶,表面发乌,没有光泽。
Ⅰ型——支座与墩、梁之间采用套筒连接,支座顶面、底面均设预埋钢板,上、下支座板和套筒之间采用锚固螺栓连接,上、下预埋钢板与套筒之间采用配合焊接。
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