单向活动支座安装时,上下导向块必须保持平行,交叉角不得大于5°
橡胶支座水平刚度受橡胶性能、形状系数、压剪条件影响,仅当满足以下条件时,可按剪切情况计算 K_H:形状系数:S?≥15,S?≥5;受力状态:竖向压应力≥15MPa,设计剪切应变≤350%;材料参数:橡胶剪切模量按实测值(天然橡胶 23℃时约 0.8MPa,高阻尼橡胶约 1.5MPa)。计算公式:K_H = (G×A)/t(G 为橡胶剪切模量,A 为支座承压面积,t 为橡胶层总厚度)。
隔震支座是指安装在建筑物基底和上部结构之间,用于减少地震能量传递给上部结构的装置。具体来说,隔震支座的含义如下:
该支座通常由上、下两部分组成,上部连接桥梁或建筑物,下部连接基础或桥墩,中间通过钢板和轴承实现连接,同时在钢板和上、下部之间设置了摩擦体,从而形成一定的摩擦阻力。
隔震技术是通过在上部结构与下部结构之间设置隔震层,以避开地震对建筑物的能量输入。近年来发明了种类繁多的隔震装置,按其原理不同可分为弹性支承与滑动支承两大类。弹性支承类隔震装置主要有铅芯橡胶隔震支座,夹层橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等,一般采用橡胶为柔性材料,地震时柔性材料发生较大水平变形,阻止了携带主要能量的高频地震波向上部结构传递,上部结构所受地震作用显著减小。而滑动支承类隔震装置内部有一滑动界面,当地震引起的惯性力大于大静摩擦力时,上部结构即可在隔震装置的滑动界面上产生滑动,这样可以避免剧烈的地表运动传至上部结构,常见的有水平摩擦滑动隔震支座、滚动隔震装置和摩擦摆隔震支座。
大吨位支座考量:因受材料容许应力限制,大吨位支座(荷载≥5000kN)尺寸较大(直径≥800mm),运营期更换难度高,设计时需:选用耐老化橡胶(如三元乙丙胶);钢板采用热镀锌 + 防腐涂层处理,延长使用寿命;选型计算注意事项:板式支座需明确长宽高(矩形)或直径 + 高度(圆形),计算时确保单位统一(如 mm 换算为 m);盆式支座需先确定位移类型(固定 / 单向活动 / 双向活动),计算荷载时需包含地脚螺栓自重(通常按 M24 螺栓约 1.5kg / 根计),避免荷载遗漏。
橡胶支座安装的技术建议:针对橡胶支座的安装环节,需根据客户的专业背景提供针对性建议:对于长期从事桥梁工程的客户,可无需额外赘述基础安装流程;对于非专业客户或安装经验不足的团队,必须明确告知其查阅相关行业技术规范和产品安装说明书,确保安装操作的规范性。因橡胶制品的受力特性对安装精度要求较高,若安装不当,易引发支座浮空、挤压变形等问题,进而影响支座的正常荷载传递功能,最终对桥梁或建筑的整体质量和使用寿命造成隐患。
任何一项与建筑结构安全相关的新技术的推广,通常都将经历研究、试验、试点再到广泛应用的较长过程。抗震新技术尤其要经过发生概率较低的大地震的实际检验方可推广应用。橡胶隔震支座经历了近50年的研究发展,目前橡胶隔震支座结构简单、造价合理、理论和试验研究成果比较丰富和完善,且经历多次地震检验效果明显,标准相对健全,技术较成熟,已进入推广应用期。在今后较长时期橡胶隔震支座将成为建筑隔震依托的主要产品。目前,我国建筑上使用多的是普通橡胶支座和铅芯橡胶支座。普通橡胶支座阻尼较小,地震作用下的水平位移较大,但变形后的恢复性能好。铅芯橡胶支座在罕遇地震作用下水平位移较小,但是对于高频波的隔震效果相对较差,且上部结构高振型影响较大,针对两种橡胶支座的性能特点,通常采用两种橡胶支座合理组合的建筑隔震体系可以达到较好的隔震效果,同时隔震层罕遇地震下的变形也能得到较好的控制。由于铅芯橡胶支座在生产和使用过程中存在环境污染风险,所以国际上开始探索使用高阻尼橡胶支座作为升级替代产品,高阻尼橡胶支座阻尼和水平刚度依赖于应变频率和幅值,对高频波的隔震效果较好。高阻尼橡胶支座对橡胶材料性能要求较高,影响支座性能的因素较多,在试验研究及结构设计上尚有许多难点需要突破。另外,由于市场工艺水平的限制,过去我国建筑隔震支座产品尺寸较小、性能不稳定、产品繁杂,随着工艺水平的提高,标准化的高性能大尺寸隔震产品必将成为主流,以适应更高的建筑抗震性能要求。
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与周边结构的协同:在安装有隔震支座的建筑中,需注意与其他工序的协调。例如,绑扎隔震层底板梁钢筋时,应避免碰撞下预埋板。当钢筋位置与预埋件冲突时,可将钢筋调整为双排或多排布置,并保持箍筋肢数不变。同时,可能需要使用如特种补偿收缩混凝土(如C50砼) 以保证结构的整体性。
具有较好的自复位能力,质量中心和刚度中心重合,可消除结构因质心和刚心偏心而导致的扭转影响。
隔震橡胶支座采用阻尼器通过钢支撑与主体结构连接橡胶支座试验合格,实际安装后发现变形的几种原因:可能是橡胶支座的设计上的原因,请设计复核一下产品在安装过程中支座上下钢板是否水平,不平受力将会导致四氟板不易滑动四氟面与不锈钢面硅脂油是否有涂抹如果试验合格,影响变形的原因还有可能是弹模的质量问题哪些原因引起橡胶支座在使用中出现问题对于橡胶支座型号选型不对。
典型支座结构与工作机理铅心橡胶隔震支座:在多层橡胶支座中嵌入圆柱铅芯,多层橡胶承担建筑物重量与水平位移,铅芯在剪切变形时通过塑性变形吸收地震能量;地震后,借助铅芯的动态恢复与再结晶过程,结合橡胶的剪切拉伸力,实现建筑物自动复位,兼具耗能与复位双重功能。
支座搬运与前期保护:搬运要求:采用吊装或叉车搬运,轻起轻放,避免碰撞导致橡胶开裂、PTFE 板划伤;防锈保护:检查合格后的隔震橡胶支座,需对连接板、外露螺栓涂刷防锈漆(环氧富锌底漆),再用旧胶合板钉制专用木盒封装,防止运输过程中受潮、污染;技术交底:安装前需向施工人员明确支座构造(如滑板层、锚栓位置)及结构重要性,严禁损坏支座本体或配件。
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。
随着抗震设计理念的进步,隔震支座通过简化结构措施提升工程可靠性。未来支座技术需进一步优化材料耐久性、标准化测试流程,并适应复杂工况(如斜交桥安装时确保短边平行顺桥向)。同时,设计阶段应通过减震系数验算(若不满足需重新布置隔震层或上部结构)确保安全目标。
从3中可以看出,加入板式橡胶支座后,流入各桥墩总的功率流发生了变化:普通活动支座时,由于活动墩与梁部无水平联系,从梁部传下的功率流,全部流入固定墩,流入桥墩的总功率流实际上反应的是流入固定墩的功率流,功率流曲线比较平坦;加入板式橡胶支座后,加强了活动墩与梁部的联系,功率流在各个活动墩之间分配,随着支座水平刚度的增加,总功率流减小;当激振频率与某活动墩的自振频率接近时,即结构发生准共振时,则流入该墩的功率流增加,总功率流局部会出现峰值。
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其隔震原理是通过支座的摆动,延长下部结构的自振周期,实现隔震功能。周期一般为桥梁固有周期的2倍以上,通常在2秒至6秒之间,以避免周期太大难以复位或周期太小导致梁体升高偏大。同时,通过滑动界面的摩擦消耗地震能量,实现减震功能。
普通板式橡胶支座适用于跨度小于 30m、位移量较小的建筑与桥梁工程;平面形状选型需匹配桥跨结构类型:正交建筑优先选用矩形支座,曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥则适配圆形支座;球冠圆板橡胶支座因受力性能更优,可在对变形适应性要求较高的圆形支座应用场景中优先选用。
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。
竖向极限拉应力测试:通过仅施加轴向拉力并缓慢分级加载至破坏,可测得支座的竖向极限拉应力,为设计提供依据。
盆式橡胶支座的安装质量直接影响到桥梁结构的安全和使用寿命,因此在安装过程中,每一个环节都必须严格按照规范要求进行操作,确保安装质量达到高标准。
外形尺寸。已有研究结果表明:橡胶支座发生的水平变形在高达支座平面尺寸的60%时也是安全的,因此推荐的支座直径为D=DT/O.6(DT为大水平位移)。实际应用中,一般取D=DT/O.55。橡胶支座的高度日可以根据形状系数和其他有关参数设定,对于φ400、φ500、φ600的支座,一般H分别采用150MM、175MM和200MM比较合适。
活动支座:在允许转动的同时,还能适应结构在一个或两个方向上的水平位移。
在上部主体结构施工阶段,每完成一个结构层(如一层楼板),应对橡胶隔震支座的竖向变形进行一次系统观测与记录。
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一,橡胶支座转动的原因梁的弯曲变形;建筑纵横坡的影响;混凝土面的不平整度;施工时的安装误差。一,原材料进厂的质量控制各种原材料进厂后都要进行检测,合格后方可入库使用。一、板式建筑橡胶支座的结构型式板式橡胶支座从结构上分为普通板式橡胶支座和四氟板式橡胶支座。一、修建构造计划中的抗震办法原理与技能一、一般要求支座应符合《公路建筑盆式橡胶支座》(JT391-99)的有关规定。一般包括抗压强度、抗压弹性模量、抗剪弹性模量这三个方面。一般常在地下室外墙和后浇带施工时使用。
转角与状态控制:在设计和施工中,必须采用正确的方法,确保橡胶支座的转角始终在其设计允许范围内,保证其处于预期的、合理的受力状态。
在隔震支座设计阶段,应重视控制相邻支座的竖向刚度差异与荷载分布差异,通过简化计算手段控制支座间的竖向变形差值,以降低结构局部倾覆风险。
盆式支座构造:典型的安装工序包括拧紧下支座板的地脚螺栓,拆除上下支座板之间的临时连接角钢,在安全拆除临时千斤顶后,最后安装盆式支座的钢围板以完成封闭。
耐久性好:质量中心和刚度中心重合,消除结构因质心和刚心偏心而导致的扭转影响;构造简单,性能稳定,在无维护保养条件下使用年限可与建筑物相同;耐高温,力学性能受周围环境温度影响小。
板式橡胶支座内部使用的加劲钢板,通常采用冷轧普通Q235钢板,其各项机械性能需严格符合国家相关标准规范。
聚四氟乙烯板式橡胶支座技术规范:聚四氟乙烯板式橡胶支座(简称四氟板橡胶支座),是在普通板式橡胶支座表面粘接一层 1.5mm-3mm 厚的聚四氟乙烯板制成。其抗压性能与转动性能与普通板式橡胶支座基本一致,核心优势在于聚四氟乙烯板与梁底不锈钢板间的低摩擦系数(μ≤0.06),可实现建筑上部构造水平位移不受限制。
典型病害:支座脱空支座脱空是一种常见的支座病害,它特指板式橡胶支座与建筑底面及支承垫石顶面之间出现的缝隙大于相应边长的25%(见规范8—3条)。这会导致支座受力状态改变,严重时可能引发其他结构性损伤。
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