活动支座:仅传递竖向力,同时允许主梁在支座处实现自由转动与水平移动,适配梁体因温度变化、荷载作用等产生的变位需求。
支座的核心功能是将上部结构反力可靠传递至墩台,同时完成梁体所需的水平位移与转角变形。其变形能力取决于橡胶的弹性模量与钢板约束效应——胶层较厚时变形能力增强,但需平衡抗压刚度以避免失稳。
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。
橡胶支座安装后需及时检查位置、标高及受力状态,若发现问题需调整时,可吊起梁端,在支座底面与支承垫石面之间抹一层水灰比不大于 0.5 的 1∶3 水泥砂浆抹平,确保重新密贴。
对于大吨位支座,由于受材料设计容许应力的限制,其尺寸较大,不适宜运营期更换,因此在设计阶段必须充分考虑结构耐久性。特别是在高速铁路等对工后沉降控制严格的工程中,还需采用可调高支座进行调整。
由于流量高、车速快,经过长时间的通行磨损以及环境气候的影响与侵蚀,多处高架道路防撞墙伸缩缝聚氨酯材料老化、脱落,出现嵌缝开裂、电缆线裸露、混凝土破损等病害,这些病害不仅影响着高架道路的外在美观,同时也导致伸缩缝止水效果逐渐丧失,顺着破损处下泻的雨水,对地面道路行车安全产生一定影响的同时,还会加速建筑支座老化,对建筑使用的耐久性不利。
安装前应仔细擦拭支座表面,确保清洁无污染。搬运过程中必须轻起轻放,避免冲击和损坏。检查合格后,应对支座连接板及外露连接螺栓采取防锈保护措施,并使用保护罩进行妥善防护。
在平坡的情况下,同一片梁两端支座垫石水平面应尽量处于同一平面内,其相对误差不得超过2MM。在平时干摩擦面不滑移,阻尼橡胶圈也不会产生挤压变形。在坡桥的情况下,梁底支座予埋钢板应严格按照纸要求,按水平固定、安装,已达到坡桥正做原则。在前期调隔震模型中有以下几点注意的:在建筑梁体因温差等因素引起位移时,机械固定在边梁沟槽中的橡胶密封条能自由折迭伸缩。在建筑支座的设计与计算时,应主要考虑支座的受力情况及变位分析。在建筑支座的设计与计算时应主要考虑支座的受力情况及变位分析。

随着技术的发展,橡胶支座衍生出多种类型以满足不同工程需求:普通板式橡胶支座:由多层橡胶片与加劲钢板镶嵌、粘合、压制而成。主要用于中小跨径的梁桥、浮桥等结构,适应较小的转动与位移。
拱形桥橡胶支座的分类橡胶支座:QPZ系列盆式支座主要技术性能有哪些?QPZ系列固定支座盆式橡胶支座(GD型);QPZ系列纵向活动盆式橡胶支座(ZX型)和QPZ系列多向活动盆式橡胶支座(DX型),QPZ公路建筑盆式橡胶支座是TPZ系列铁路盆式橡胶支座基础上生产的一种公路建筑支座产品,它采用了中间导向,结构新颖,受力性能好,因而特别适用于曲线桥和旁弯较大的宽桥上的使用。
支承垫石通用要求:橡胶支座安装需设置支承垫石,混凝土强度需符合设计标准,顶面标高准确、表面平整;平坡工况下,同一片梁两端支承垫石水平面需保持同一平面,相对误差≤3mm,避免支座偏歪、受力不均或脱空。当建筑纵坡坡度≤1% 时,板式橡胶支座可直接设于墩台,但需考虑纵坡影响调整支座厚度。
承载系统中的内部橡胶板选材依据使用环境的气候条件而定。在温度范围为 - 20℃~60℃的环境中,氯丁胶凭借其良好的耐候性和物理性能成为合适之选;当温度低至 - 40℃~60℃时,天然橡胶则以其出色的低温性能和高弹性发挥关键作用;而在更为严苛的 - 40℃~80℃温度区间,三元乙丙胶凭借其优异的耐老化和耐高温性能,为支座的稳定运行提供可靠保障。硫化前,钢板会经过 Sa2.5 级喷砂除锈处理,这一工序如同为钢板穿上了一层 “保护衣”,极大地增强了钢板与橡胶之间的粘结强度,使其达到≥0.5MPa,有效防止在长期使用过程中出现脱粘现象,确保支座整体结构的稳定性和可靠性。
在需要更换支座时,可采用大吨位千斤顶配合支架系统进行整体顶升。顶升方式包括单墩逐墩顶升与全断面同步顶升两种。施工前需制定详细的应急预案,涵盖火灾、地震等突发状况,并对施工人员进行培训和交底。
天然橡胶支座(LNR)结构相对简单,由纯橡胶层构成,具有较低的水平刚度和较高的竖向刚度。在阻尼性能方面,其阻尼比通常在 5% - 8% 之间,这使得它在一定程度上能够消耗地震能量。由于其造价相对较低,适用于 7 度以下设防区的一般性建筑,这些建筑对地震防护的要求相对较低,天然橡胶支座能够在满足基本抗震需求的同时,有效控制建设成本 。
拉力支座除可正常转动和滑动外,还可承受垂直方向的拉力(负反力)。拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸应力应按GB/T528规定测定。了解了这些之后便可轻松安装了。类似的例子还能举出一些,例如施工现场装卸红砖用的一次可以手提红块砖的砖夹子、自行车车轮的辐条等。李瑞明.关注地震灾害强化建筑抗震设计[J].新技术新产品,2009,(1.例如:混凝土表面由于温度变化产生的干缩裂缝。例如活动支座的上、下连接板应在张拉梁体预应力前拆除,以使支座能适应梁体顶施应力的变形。例如用做移动悬臂施工的吊架,移动重型机械的滑道。连接板及预埋板的外露部分均须涂刷防锈漆2道。连接螺栓安装好后,应立即安装防护帽,防止螺栓外露部分锈蚀。连续端板式橡胶支座安装技术要求⑴先将支座支承垫石顶平面冲洗干净、风干。连续缝设置不够完善为了减少伸缩缝,现在大量采用连续梁或连续桥面。连续梁桥等在实行体系转化切割临时锚固装置时,必须采取隔热措施,以免损坏橡胶板和聚四氟乙烯板。
橡胶支座作为建筑与桥梁工程隔震、承载体系的核心构件,其结构优化、施工质量、隔震设计合理性直接决定工程抗震安全性与长期稳定性。本文结合技术试验成果、施工规范要求及工程实践经验,系统阐述橡胶支座的性能特性、规格分类、施工管控及隔震设计关键技术,为工程应用提供专业指导。

施工安装:这是支座应用成功的关键环节,安装时需严格控制精度 —— 水平精度倾斜度需达到 1/500,与设计标高高度差 ±3mm,位置精度 X-Y 方向 ±5mm;架设下预埋板周边钢筋时,需避开预埋锚筋及预埋套筒,避免影响支座受力。
板式橡胶支座转角检箅公式:支座用氯丁橡胶时,使用温度不低于-25C:天然橡胶不低于-40C。板式橡晈支座大容评剪切角A须满足TANA≤0.7快速加载产生的剪切角TANA≤0.25。绑筋支模前,测量人员先在垫层上弹定位墨线,确定变形缝的位置。绑扎铅芯隔震支座以上部分的钢筋,进行上部结构施工。保护层不得有空鼓、裂缝、脱落的现象。保护橡胶部的保护上部构体构筑时,为了防止损伤及污染橡胶本体,其四周用保护材料进行保护。保证桥跨结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形。保证伸缩缝和锚固区内按桥面纵横向设计坡度进行施工,尽可能减少车辆行驶的冲击力,延长伸缩缝的使用年限。
由于层高较高,一般从使用方便考虑均设置高下支墩的隔震方式,笔者还没有见过高上支墩的工程。这种情况的案例比较多,典型的如云南东川的泰隆酒店,它的下支墩不仅高,而且还有长短不一的情况出现。经济实用模式的主要问题是多数情况下建筑允许的下支墩尺寸有限,实际上很难全面满足工程要求,高而细的悬臂下支墩看上去像人在踩高跷,有点悬,也有工程在下支墩顶面做拉梁,把各个悬臂下支墩连接成一个整体的空框架,虽然改善了受力,但会影响地下室净高。
当支座采用焊接连接时,在顶、底板相应位置处预埋钢板,支座就位后用对称继续方式焊接。当支座采用焊接连接时,在支座顶,底板相应位置处预埋钢板,支座就位后用对称断续方式焊接。当纵坡坡度大于1%时,应采用预埋钢板、混凝土垫块或其它措施将梁底调平,保证橡胶支座平置。到20世纪90年代,全至少有30多个和地区开展“基础隔震”技术的研究。到当前为止未发现任何问题,运用结果优越。到了1996年日本采用隔震设计的建筑数口达到了230栋。等待两片T梁间横隔板焊成整体后,方可拆除临时支撑。等待砂浆硬化后拆除调整支座水平用的垫块并用环氧沙浆填满垫块位置。
四氟板式橡胶支座:在板式支座基础上,利用四氟乙烯与梁底不锈钢板间的低摩擦系数(μ≤0.08),实现上部构造水平位移不受限制的功能。
耐久性:例如,高阻尼隔震支座表面的橡胶保护层能有效抵抗臭氧和紫外线,确保其50年内等效阻尼比性能衰减极小。
橡胶材质选型:橡胶性能直接决定支座使用寿命,交通部行业标准明确规定三种适配胶料,需根据工程所在地温度范围精准选择:氯丁胶适用于 - 20℃~60℃,天然橡胶适用于 - 40℃~60℃,三元乙丙胶适用于 - 40℃~80℃,可满足不同气候区域的使用需求。
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。

施工方便:安装简便,能够快速适应结构变化。
表5耐久性要求序号项目性能要求老化性能竖向刚度变化率不应大于20%水平刚度等效黏滞阻尼比水平极限变形能力橡胶支座外观目视无龟裂徐变性能徐变量不应大于橡胶层总厚度的5%疲劳性能竖向刚度变化率不应大于20%水平刚度等效黏滞阻尼比橡胶支座外观目视无龟裂橡胶支座的耐火性能竖向极限压应力和竖向刚度的变化率不应大于30%。
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。
型号示例:以GPZ(II)系列为例,其型号编码包含丰富信息。GPZ(II)50DX:表示该系列中设计承载力为50MN(约5000吨)的单向活动常温型支座。GPZ(II)80GD:表示该系列中设计承载力为80MN(约8000吨)的固定常温型支座。
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。
因修建隔震橡胶支座的描绘与配方科学合理,与传统的抗震布局比较,上部布局的地震反响减小到前者的1/4~1/8左右,安全可靠度大大进步,修建的设防方针通常可以进步一个设防等级;传统的设防方针是小震不坏,中震可修,大震不倒,而隔震修建能做到小震不坏,中震不坏或轻度不坏,大震不损失运用功用,橡胶支座隔震技能是以柔克刚广泛应用在隔震职业傍边其潜在的经济效益和社会效益是非常可观,按施工经历,隔震橡胶支座布局通常比非隔震布局造价下降7%~15%。
铅芯橡胶支座的规格分类与滞回特性规格型号划分:铅芯橡胶支座作为隔震橡胶支座的重要类型,其规格划分主要依据直径尺寸(不同工程场景选用直径差异较大),结构形式分为一体型与分体式两类,适配不同工程安装与承载需求。小应变滞回特性:试验研究表明,铅芯橡胶支座在大应变与小应变状态下均存在小应变滞回特性。其滞回曲线与加载时程密切相关:在同一水平应变下,水平剪切刚度随加载次数增多逐渐减小,最终趋于稳定;在不同应变条件下,水平剪切刚度随应变增大而减小。目前现有铅芯橡胶支座恢复力模型中,尚未充分考虑加载时程基础上的应变滞回特性,该特性在高层或超高层隔震建筑设计中需重点关注。
位移与转角需求:设计时必须精确计算由温度变化、混凝土收缩徐变、活载等引起的水平位移和梁端转角,确保支座的位移量和转角能力满足规范要求。例如,滑动型支座需明确其顺桥向与横桥向的设计位移量。
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