支座使用階段的平均壓應(yīng)力控制在10MPa范圍內(nèi)(當(dāng)形狀系數(shù)S<7時(shí)可適當(dāng)降至8MPa);對于橡膠硬度為60(IRHD)的材料,其常溫下剪變模量通常取1.0MPa。這些參數(shù)的嚴(yán)格控制對確保支座長期性能至關(guān)重要。
橡膠支座作為建筑結(jié)構(gòu)中的重要連接元件,通過預(yù)加應(yīng)力原理實(shí)現(xiàn)力的傳遞與調(diào)節(jié)。其核心功能在于將上部結(jié)構(gòu)的荷載(包括恒載與活載)安全傳遞至建筑墩臺,同時(shí)保證結(jié)構(gòu)在支座處實(shí)現(xiàn)自由變形(轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)),確保實(shí)際受力狀態(tài)與設(shè)計(jì)計(jì)算模型相符。與傳統(tǒng)的鋼支座相比,橡膠支座具有結(jié)構(gòu)簡化、鋼材用量少、建筑高度降低、安裝更換便捷、使用壽命延長等顯著優(yōu)勢,尤其適用于寬橋、曲線橋及斜橋等需適應(yīng)多向變形的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
力臂式減震工法:利用設(shè)有減震器的肘結(jié)力臂機(jī)構(gòu)放大結(jié)構(gòu)層間變形,提高耗能效率,顯著減少地震反應(yīng),是日本近年出現(xiàn)的新型抗震技術(shù)。
目前,公路建筑,常用的橡膠支座,橡膠板橡膠支座,主盆式橡膠支座,鋼球,橡膠支座,隔震橡膠支座橡膠支座:用于鐵路建筑,鐵路建筑板式橡膠支座(乙)鍋(固定)橡膠橡膠支座,橡膠板橡膠支持:小與中小跨徑公路建筑,城市建筑盆式橡膠橡膠支座:大跨度連續(xù)梁混凝土建筑橡膠支座橡膠橡膠支座通常是直接安裝在墩頂面或鋼筋混凝土支承墊石,而梁直接設(shè)置在橡膠支座板式橡膠支座生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制疊層橡膠支座由多層橡膠板和多層鋼板交替平行堆疊,并通過硫化工藝制成的互相粘合,它具有結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,成本低,安裝方便,在我們的公路橋已被廣泛應(yīng)用。
已知主梁恒載支點(diǎn)反力Nmin=726KN,必須大于所選規(guī)格支座抗滑最小承載力273KN,確保全部滿足抗滑穩(wěn)定性要求。
隨著抗震設(shè)計(jì)理念的進(jìn)步,隔震支座通過簡化結(jié)構(gòu)措施提升工程可靠性。未來支座技術(shù)需進(jìn)一步優(yōu)化材料耐久性、標(biāo)準(zhǔn)化測試流程,并適應(yīng)復(fù)雜工況(如斜交橋安裝時(shí)確保短邊平行順橋向)。同時(shí),設(shè)計(jì)階段應(yīng)通過減震系數(shù)驗(yàn)算(若不滿足需重新布置隔震層或上部結(jié)構(gòu))確保安全目標(biāo)。
季節(jié)性施工要求,宜選擇年均氣溫季節(jié)安裝,避免高溫/低溫導(dǎo)致支座產(chǎn)生過量剪切變形或中心位置偏移。
為了有效抑制震動(dòng)和噪聲的危害,震動(dòng)控制技術(shù)被廣泛研究和應(yīng)用。所謂的震動(dòng)控制就是在設(shè)計(jì)或安裝中采取措施,以控制設(shè)備、系統(tǒng)所承受的震動(dòng),把設(shè)備及系統(tǒng)的震動(dòng)強(qiáng)度控制在允許的范圍內(nèi)。如果把產(chǎn)生激震力的物體稱為震源體,把要求降低震動(dòng)強(qiáng)度的物體稱為減震體。主動(dòng)隔震技術(shù)在隔震行業(yè)中屬于的技術(shù)。

從經(jīng)濟(jì)效益來看,采用隔震技術(shù)可適當(dāng)降低上部結(jié)構(gòu)設(shè)防烈度,補(bǔ)償隔震基礎(chǔ)增加的費(fèi)用,總造價(jià)比常規(guī)抗震房屋節(jié)省 7%,實(shí)現(xiàn)安全與經(jīng)濟(jì)的平衡,推動(dòng)隔震技術(shù)成為工程抗震領(lǐng)域的重要革新方向。
隔震技術(shù)應(yīng)用的綜合效益:(一)工程設(shè)計(jì)效益:在中高烈度地區(qū),采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)的建筑可突破現(xiàn)行抗震規(guī)范中房屋層數(shù)與高度的限制:在保證高寬比的前提下,建筑層數(shù)可提高 1~2 層,直接提升建筑物容積率,節(jié)省建設(shè)用地,提高土地利用效率,兼具經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。(二)施工工期與成本效益:隔震技術(shù)應(yīng)用雖增加了隔震層施工工序,延長了該階段工期,但上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件配筋量可相應(yīng)減少,鋼筋制作難度降低,建筑材料與人工成本得以節(jié)約。通過對隔震與非隔震建筑施工工期的詳細(xì)對比驗(yàn)證,兩類工程總工期無明顯差異,隔震技術(shù)應(yīng)用不會(huì)造成整體工期延誤。
支座脫空:因墊石與梁底鋼板不水平導(dǎo)致,需重新調(diào)整標(biāo)高并填充密實(shí)材料。
對于建筑、設(shè)備用或其他有特殊要求的橡膠支座,還應(yīng)進(jìn)行其要求的疲勞試驗(yàn)板式橡膠支座的耐火性能\各種相關(guān)性能公路建筑板式橡膠支座的實(shí)際使用情況,對被試橡膠支座進(jìn)行1H的燃燒試驗(yàn)后,冷卻24H以上,再測試其豎向極限壓應(yīng)力和豎向剛度,并與同批〔型)橡膠支座的豎向極限壓應(yīng)力和豎向剛度進(jìn)行比較。
為了確保隔震橡膠支座在地震中能夠可靠地發(fā)揮作用,對其關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制至關(guān)重要。
質(zhì)心與剛心偏心率控制實(shí)際工程中,除需考慮扭轉(zhuǎn)變形外,要求上部結(jié)構(gòu)質(zhì)心與隔震層水平剛度中心的偏心率不超過 3%;江蘇、云南、新疆等部分地區(qū)提出更嚴(yán)格要求,偏心率控制在 2%~5% 范圍內(nèi)。通過嚴(yán)格控制偏心率,可避免地震作用下上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大扭轉(zhuǎn)變形,保障隔震效果。
1995年日本地震的實(shí)例進(jìn)一步驗(yàn)證了隔震建筑的良好性能。地震記錄明確顯示,隔震建筑所受地震作用力僅為非隔震建筑的十分之一,這些建筑在震后保持完好,設(shè)備無損,在抗震救災(zāi)中發(fā)揮了重要作用。
季節(jié)性施工要求,宜選擇年均氣溫季節(jié)安裝,避免高溫/低溫導(dǎo)致支座產(chǎn)生過量剪切變形或中心位置偏移。

隔震裝置四項(xiàng)基本特性(確保減震效果):水平剛度低:使結(jié)構(gòu)自振周期遠(yuǎn)離場地地震周期(通常延長至 2-3s),避免共振;豎向剛度高:承受上部結(jié)構(gòu)豎向荷載,壓縮變形≤橡膠厚度的 15%;大水平變形能力:剪切應(yīng)變≥250%,適應(yīng)強(qiáng)震下的水平位移;足夠阻尼比:通過橡膠內(nèi)摩擦或鉛芯(LRB 支座)耗散地震能量,阻尼比≥5%。
簡易支座多用于小型或臨時(shí)建筑結(jié)構(gòu),具有構(gòu)造簡單、成本低廉的特點(diǎn);鋼支座則承載能力強(qiáng),適用于大跨度結(jié)構(gòu),但存在用鋼量大、維護(hù)成本高的問題。
施工記錄與監(jiān)測:在隔震支座安裝過程中,應(yīng)詳盡記錄各關(guān)鍵步驟的施工情況。
應(yīng)用橡膠隔震技術(shù)比傳統(tǒng)的抗震技術(shù)更加安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。傳統(tǒng)的抗震技術(shù)主要特點(diǎn)是“抗”,建筑的基礎(chǔ)和地基牢固地聯(lián)結(jié)在一起,由于地震震動(dòng)的發(fā)生,引起上部結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng),當(dāng)超過材料的承載力時(shí)就會(huì)使建筑物的裝修、內(nèi)部設(shè)備受到很大的破壞;隔震技術(shù)通過各鎮(zhèn)曾發(fā)揮“隔”的作用,使上部結(jié)構(gòu)與下部基礎(chǔ)脫離,隔震層剛度小,可有效減少地震反應(yīng)70-90%,相當(dāng)于降低地震烈度1-2度,并且節(jié)省工程造價(jià)5-20%,被廣泛應(yīng)用于生命線工程、重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目和普通房屋建筑,除新建工程外,還廣泛應(yīng)用于舊建筑物的改良加固,被認(rèn)為是抗震技術(shù)的一次重大飛躍。
對于個(gè)別支座出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題但又難以立即更換的情況,可以采用增設(shè)支座的方案進(jìn)行補(bǔ)救。即在原支座旁邊增設(shè)符合規(guī)格要求的新支座,通過改善梁體和原支座的受力分布狀態(tài),確保結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。
板式橡膠支座在安裝時(shí),要求梁體底面和墩臺上的支承墊石頂面具有較高的平整度,這是保證支座均勻受力、正常工作的基礎(chǔ)條件。支座安裝前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求核對支座的型號、規(guī)格和技術(shù)參數(shù),確保選用正確。
隔震系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能設(shè)計(jì)方法創(chuàng)新:基于能量平衡理念,在不改變橋墩原有剛度控制設(shè)計(jì)理念的前提下,通過優(yōu)化減隔震支座參數(shù),提出一種無需迭代的性能設(shè)計(jì)方法(EQUVILANT ENERGY BASED DESIGN PROCEDURE,EEDP),可精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)建筑預(yù)期性能目標(biāo),提升設(shè)計(jì)效率與可靠性。
隔震橡膠支座的應(yīng)用,雖然可能略微增加結(jié)構(gòu)的初始造價(jià),但從建筑全生命周期成本、震后修復(fù)費(fèi)用以及安全保障效益等多方面綜合評估,其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢顯著。國內(nèi)外眾多應(yīng)用隔震技術(shù)的建筑實(shí)例表明,橡膠墊隔震房屋在經(jīng)歷強(qiáng)烈地震時(shí),均表現(xiàn)出卓越的減震性能。

支座上的鋼筋架將打起略低于地面的立柱,立柱上再澆筑圈梁,后將在圈梁上建起會(huì)商大樓。支座是指用以支承容器或設(shè)備的重量,并使其固定于一定位置的支承部件,還要承受操作時(shí)的振動(dòng)與地震載荷。支座豎向設(shè)計(jì)承載力、支座轉(zhuǎn)角、支座摩擦系數(shù)及位移均按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)。支座四氟面的儲油凹槽坑內(nèi),安裝時(shí)尖涂刷充滿不會(huì)發(fā)揮的295-3硅脂作潤滑劑,以降低摩擦系數(shù)。支座位移通過聚四氟乙烯板的滑動(dòng)或橡晈的剪切來實(shí)現(xiàn),支座轉(zhuǎn)角則通過橡膠的壓縮變形來實(shí)現(xiàn)。支座應(yīng)按紙所示,或由承包人推薦、監(jiān)理人認(rèn)可的廠商制造和供應(yīng)。支座與不銹鋼板的相對位置視安裝時(shí)的溫度而定,本橋設(shè)計(jì)移動(dòng)量為4-6CM。
在支座的摩擦材料的作用下,建筑結(jié)構(gòu)被迫在一個(gè)較小的位移范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),從而降低了地震產(chǎn)生的振動(dòng)幅度,縮短了回復(fù)時(shí)間。通過這樣的調(diào)整,建筑結(jié)構(gòu)的安全性得到了極大的提高。
球冠支座受力:球冠型設(shè)計(jì)能改善受力狀態(tài),尤其在梁體落梁或現(xiàn)澆梁拆模初期,能更好地適應(yīng)受力變化。
表盆式橡膠盆式橡膠支座用原材料及部件進(jìn)廠后的檢驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)內(nèi)容檢驗(yàn)依據(jù)檢驗(yàn)頻次橡膠物理機(jī)械性能條每批原料(不大于00KG)一次幾何尺寸設(shè)計(jì)紙每件聚四氟乙烯物理機(jī)械性能條每批原料(不大于00KG)一次幾何尺寸設(shè)計(jì)紙每件鑄鋼件裂紋及缺陷TB/T每件機(jī)械性能GB每爐鋼板機(jī)械性能GB/T每批鋼料不銹鋼板機(jī)械性能GB80每批鋼板硅脂物理機(jī)械性能HG/T0每批(不大于0KG)黃銅物理機(jī)械性能GB/T00每批黃銅客運(yùn)專線建筑盆式橡膠盆式橡膠支座出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)周期應(yīng)符合表規(guī)定,出廠檢驗(yàn)由工廠質(zhì)檢部門進(jìn)行,并出具質(zhì)檢報(bào)告。
下部結(jié)構(gòu)的偏心:由于下部結(jié)構(gòu)的質(zhì)心剛心可能存在偏心,導(dǎo)致隔震層和上部結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),主要的是下部結(jié)構(gòu)的平面形狀跟上部結(jié)構(gòu)的形狀存在很大的差異,比如裙房頂隔震時(shí),裙房的平面形狀跟上部存在很大差別,導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)心、剛心跟下部結(jié)構(gòu)的質(zhì)心剛心相差較遠(yuǎn)。但是由于,隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要求下部結(jié)構(gòu)的剛度較大,一般情況下,下部結(jié)構(gòu)的偏心對隔震層的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)影響較小。
盆式橡膠支座:將橡膠塊置于鋼制盆腔內(nèi),通過橡膠的三向受壓狀態(tài)來提供更高的承壓能力,適用于大跨徑、大荷載的橋梁。其安裝精度要求極高,支座安裝平面與滑動(dòng)平面的平行度偏差不宜超過2‰。
支座安裝后調(diào)整:橡膠支座安裝完畢后,若出現(xiàn)個(gè)別支座落空、受力不均,或初始剪切變形過大導(dǎo)致支座偏壓、局部受壓、側(cè)面異常鼓出等問題,需及時(shí)處理:通常采用千斤頂頂起梁端,在支座上下表面鋪涂水泥砂漿進(jìn)行調(diào)整。
抗震優(yōu)勢分析:采用板式橡膠支座能夠增強(qiáng)梁體與橋墩的水平連接,促使活動(dòng)墩共同承擔(dān)荷載,有效分散梁體傳遞的功率流,從而減小固定墩承受的荷載。分析表明,這種設(shè)計(jì)有利于提升結(jié)構(gòu)體系的整體抗震性能。
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