板式橡胶支座是基础型支座产品,具备良好的竖向刚度与弹性变形能力,能够有效承受垂直荷载并适应梁端转动需求。该类型支座具有构造简单、加工制造方便、成本经济等优点,在各类建筑项目中得到普遍应用。
对于建筑、设备用或其他有特殊要求的橡胶支座,还应进行其要求的疲劳试验板式橡胶支座的耐火性能\各种相关性能公路建筑板式橡胶支座的实际使用情况,对被试橡胶支座进行1H的燃烧试验后,冷却24H以上,再测试其竖向极限压应力和竖向刚度,并与同批〔型)橡胶支座的竖向极限压应力和竖向刚度进行比较。
根据公路建筑板式橡胶支座的结构型式分类如下:普通板式橡胶支座、矩形普通板式橡胶支座(GJZ系列)、圆形普通板式橡胶支座(GYZ系列)、板式橡胶支座圆形四氟板式橡胶支座(GYZF4系列、球冠圆板式橡胶支座(TCYB系列))聚四氟乙烯板式橡胶支座、矩形四氟板式橡胶支座(GJZF4系列)、球冠四氟板式橡胶支座(TCYBF4系列)由于板式支座本身具有足够的竖向刚度,可以满足较大垂直荷载,并具有良好的弹性以适应梁端的转动。
球冠圆板式橡胶支座:在普通支座顶部设置球冠,能更好地适应梁端的转动,并有效调节受力状态。其平面各向同性的特点,使其尤其适用于布置复杂、纵横坡较大的立交桥及高架桥,常规坡度适用范围为3%~5%,可通过调整球冠半径来适应不同坡度需求。
橡胶支座性能参数计算与影响分析:水平刚度计算方法:利用滞回曲线,板式橡胶支座水平刚度可按以下公式计算:\(K_{EQ}=(Q_+ - Q_-)/(U_+ - U_-)\)式中:\(K_{EQ}\)为橡胶支座水平刚度;\(U_+\)为最大水平正位移;\(U_-\)为最大水平负位移;\(Q_+\)为对应\(U_+\)的水平剪力;\(Q_-\)为对应\(U_-\)的水平剪力。
建筑隔震摩擦摆支座是一种用于建筑物隔震和减震的结构装置。它通常由一个上部的金属摩擦板和一个下部的混凝土底座组成,中间有一层特殊的摩擦材料(通常是铅芯或铅橡胶)来承受建筑的重量和提供摩擦阻尼。当地震或其他地面运动发生时,建筑会因地震波而发生移动,摩擦摆支座通过摩擦力来吸收和耗散地震能量,从而减少地震对建筑物的影响,保护建筑结构和内部设施。
隔震支座安装工艺要点,采用一次预埋到位的安装方法,避免通常采用的二次灌浆法,这一工艺可通过隔震支座先装法或分两次浇筑墩柱混凝土实现。此种施工方法简单方便,效率高,且能保证安装质量。
固定型支座常规状态下位移量不得超过支座设计正常使用剪应变,地震状态下位移量不得超过支座设计地震使用剪应变,这是保证支座正常工作的重要指标。

质心与刚心偏心率控制实际工程中,除需考虑扭转变形外,要求上部结构质心与隔震层水平刚度中心的偏心率不超过 3%;江苏、云南、新疆等部分地区提出更严格要求,偏心率控制在 2%~5% 范围内。通过严格控制偏心率,可避免地震作用下上部结构产生过大扭转变形,保障隔震效果。
弹性反应谱方法之所以得到普遍采用,一方面是因为施工时计算的相对简单,另一方面是因为它和现有的规范计算方法很接近,这样便易于接受,后应当引起注意的是众所周知隔震装置的等效刚度和等效阻尼的计算是与隔震装置在地震中的大变形程度有关的,继而隔震装置的变形又与整个建筑的地震响应程度有关系,所以客观上要求我们对于采用弹性反应谱方法进行的隔震设计应当是一个不断完善和变化的过程。
在橡胶支座安装中,要保证盆式支座的中心线与主梁中心线应重合或保持平行。在橡胶支座的保护下,整个建筑实际上变成了一个可以自由变形的载体(虽然人的眼睛看不到)。在橡胶支座工程中,防水材料的选择尤为重要,是确保工程防水质量的物质保障。在橡胶支座上也标出十字交叉中心线,将支座安放在支承垫石上,使支座中心线同垫石中心线相重合。
扇形铅粘弹性阻尼器的安装形式隔震橡胶支座扇形铅粘弹性阻尼器综合利用两种耗能机制和两种耗能材料同时耗能,滞回性能稳定、耗能能力强、变形能力大、构造简单、造美观、占用空何小、适用范围广,既可用于结构抗震,又可用于结构抗风,既可用于新建结构,也可用尹既有结构的加固,因而具有广阔的应用前景。
成本与效益平衡:采用隔震技术虽会增加支座与装置的直接成本,但因此可降低上部结构地震作用,减小梁、柱截面尺寸,节约钢材与混凝土用量,整体工程造价未必增加,长期安全效益显著。
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%。
摩擦摆支座按照摆动方式可分为单曲面和双曲面结构。
随着现代科技的发展,为了有效提高建筑物抗震能力,科学家们开始发展隔震、减震与结构控制技术。在坚固基础上的结构在大地震作用下犹如一个“放大器”,一般会放大结构的振动响应,造成上部结构的破坏。传统抗震技术采用的是通过加大结构断面尺寸和配筋,使结构变得“刚强”的方式来抗御地震作用,或者容许结构构件有损坏,利用构件损坏后的韧性(结构进入非弹性状态)来降低地震作用,使结构“裂而不倒”。前一种“硬抗”方法不经济,有时也难以抵御强烈地震;后一种增加韧性的方法,在大震时,虽然结构不会倒塌,但是无法控制。所以20世纪70年代后期开始,科学家们发展了隔震与结构消能减震技术来增强结构的抗震能力。

地震灾害具有不确定性和高危害性,隔震技术通过 “以柔克刚” 的理念,在建筑上部结构与地基之间设置隔震层,橡胶支座作为隔震层的核心构件,通过两大机制发挥防护作用:一是延长结构自振周期,避开地震能量集中频段;二是通过自身变形和阻尼作用吸收消耗地震能量,可减少 50%-80% 的地震能量传递至上部结构。
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。
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。
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。
容许压应力与形状系数:支座的承载能力与其形状系数S(有效承压面积与自由侧表面积之比)密切相关。规范要求,当形状系数S > 8时,支座的容许压应力可取为10MPa。形状系数是设计选型中的核心计算参数。
这些性能指标需要通过严格的检测验证,确保支座在实际工程中的可靠性和安全性。测试过程中,通过绘制拉伸荷载与拉伸位移曲线,根据曲线的变化趋势可以准确判定支座的破坏状态和极限承载力。
在支座的摩擦材料的作用下,建筑结构被迫在一个较小的位移范围内运动,从而降低了地震产生的振动幅度,缩短了回复时间。通过这样的调整,建筑结构的安全性得到了极大的提高。
普通橡胶支座:由橡胶层和钢板交替叠合而成,通过橡胶的弹性变形来吸收地震能量。

LRB铅芯隔震支座布置原则:本系列支座分为矩形铅芯支座、圆形铅芯支座两种类型,根据桥梁的结构型式、跨径、联长及桥梁宽度等参数确定支座的布置原则。支座布置时应检算支座的设计位移量是否满足制动力、混凝土收缩徐变和温度等共同作用及地震力引起的位移需求。连续梁单联长度不宜超过200m,跨数不宜超过6跨,若需要超过6跨时,支座布置应检算靠近滑动型支座的固定型支座的位移量是否满足位移需求,再根据情况增设滑动型支座。
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°
公路及各类建筑在投入运营一段时间后,质量缺陷容易逐渐显露,而支座问题作为建筑工程中常见的早期病害,已引起行业内的广泛重视。影响板式橡胶支座质量的因素众多,在采购与使用过程中,需重点关注原材料品质、生产工艺精度、结构设计合理性等关键环节,从源头把控支座质量。
对于个别出现严重质量问题且难以更换的橡胶支座,可采用增设辅助支座的处理方式,在原支座旁增设符合规格的橡胶支座,优化梁体与原支座的受力性能,保障结构整体安全。
梁的震害通常与支座性能密切相关,主要表现为桥台震害、桥墩震害、支座震害等引起的安全隐患,严重时可能导致主梁坠落,这是工程中需要极力避免的严重震害现象。
机械性能(含冲击韧性 AKV 值)需采用随炉试棒检验,每炉配制两套试棒(每套含拉伸试棒、冲击试棒各 3 根):第一套由铸件厂测试,提供抗拉强度(≥400MPa)、屈服强度(≥235MPa)、伸长率(≥22%)、冲击韧性(-20℃时 AKV≥34J)报告;第二套由支座生产厂家复测,复测合格率需 100%,若单根试棒不达标需加倍取样,仍不达标则该炉铸件报废。
硫化工艺要求:不同规格的橡胶支座需匹配对应的硫化时间与温度,若硫化不充分,会导致橡胶内部 “夹生”,严重影响产品强度、弹性及耐久性,生产过程中需严格遵循工艺标准。
无论采用现浇梁法还是预制梁法施工,无论选用何种规格、类型的橡胶支座,墩台顶部必须设置支承垫石。垫石需满足:强度≥C40,平面尺寸比支座外扩 50mm 以上,顶面平整度误差≤2mm/m,其作用包括:①保证支座与墩台、梁体的密贴传力;②为后续支座安装、调整、更换提供操作空间;③避免墩台顶面直接受力导致的局部破损。
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