落梁是支座安裝的關(guān)鍵工序,需確保支座與梁體、墩臺(tái)的緊密貼合,避免初始剪切變形:再次落梁時(shí),利用梁體自重使橡膠支座上下表面自然找平,確保與梁底、墩臺(tái)頂面100% 密貼,無空隙或局部承壓現(xiàn)象;嚴(yán)格控制梁體縱向傾斜度,以支座不產(chǎn)生初始剪切變形為核心標(biāo)準(zhǔn),可通過水平儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)梁底標(biāo)高,偏差需控制在 ±2mm 以內(nèi);兩端支座需處于同一水平面,避免因高差導(dǎo)致支座受力不均,引發(fā)局部應(yīng)力集中。
對(duì)于關(guān)鍵連接部位,如梁板與蓋梁的連接區(qū)域,可考慮采用性能更高的阻尼支座產(chǎn)品。這類支座能夠有效限制梁體縱向位移,在地震作用下通過適度變形耗散能量,提升結(jié)構(gòu)整體抗震性能。
從用途劃分,可分為鐵路建筑支座與公路橋用支座,兩者在防水、承載等性能參數(shù)上針對(duì)性設(shè)計(jì),確保適配不同場(chǎng)景的使用要求。
支承墊石處理:支承墊石需達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度(下部結(jié)構(gòu)混凝土需達(dá)到 75% 設(shè)計(jì)強(qiáng)度),表面平整、清潔、干燥,無起皮、起砂、開裂等問題;預(yù)埋螺孔需清理干凈并涂抹黃油,采用黃油和油氈設(shè)置隔離層,為后續(xù)支座更換預(yù)留條件。
精確就位:必須確保支座的每個(gè)組件都處于設(shè)計(jì)要求的垂直位置??紤]到安裝溫度與設(shè)計(jì)溫度的差異,支座在縱向上預(yù)設(shè)的偏移距離必須與計(jì)算值完全相符。
根據(jù)工程技術(shù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),目前在用橋梁中有相當(dāng)比例的支座存在不同程度的病害問題。調(diào)查顯示,約有20%的橋梁支座病害狀況較為嚴(yán)重,急需進(jìn)行更換或調(diào)整處理,否則將直接影響橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。
在建筑物上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間以及上部建筑層間設(shè)置隔震層,隔離地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞。降低上部結(jié)構(gòu)的地震作用,達(dá)到預(yù)期的防震要術(shù),使建筑物的安全得到可靠的保證。它包括上部結(jié)構(gòu)、隔震裝置和下部結(jié)構(gòu)三部分。隔震包括基礎(chǔ)隔震和層間隔震。隔震體系能夠減小結(jié)構(gòu)的水平地震作用,減輕結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)的地震損壞。提高建筑物及其內(nèi)部設(shè)施、人員在地震時(shí)的安全性,增加震后建筑物繼續(xù)使用的能力,已被理論和外實(shí)發(fā)地震所證實(shí)。基礎(chǔ)隔震技術(shù)是用水平力很“柔”的隔震元件將上部建筑與基礎(chǔ)隔離,由于隔震層的剛度很小。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),隔震層將發(fā)揮“隔”的作用,承受地震動(dòng)引起的位移運(yùn)動(dòng),而上部結(jié)構(gòu)只作近似平動(dòng)。
隔震橡膠支座的抗震工程價(jià)值:采用隔震體系的建筑,能夠?qū)崿F(xiàn) “小震不壞、中震可修、大震不倒” 的抗震目標(biāo),大幅降低地震對(duì)建筑物的破壞程度,為震后救災(zāi)工作提供有利條件,具備顯著的潛在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,在抗震要求較高的工程中具有不可替代的作用。

按跨逐跨整體頂升法:斷開橋跨之間的聯(lián)系,使其成為簡支狀態(tài),再用頂升設(shè)備將整跨頂起后進(jìn)行支座更換。此方法施工周期相對(duì)較長,對(duì)交通的影響也較大。
這樣的異?,F(xiàn)象容易隨著時(shí)間的增長,鋼板銹蝕嚴(yán)重,導(dǎo)致支座受力不均或支座無法受力。這樣就容易造成支座局部脫空,局部剪應(yīng)變總過大,嚴(yán)重的甚至?xí)斐芍ёz層開裂,降低其使用壽命。這樣可以延長橡膠支座的使用壽命。這一系列工序非常重要,它將影響混凝土的澆筑質(zhì)量。這種類型的減(隔)震橡膠支座包括高阻尼性能的橡膠支座、普通橡膠支座和包頭鉛芯橡膠支座等。這種裂縫一般都要影響結(jié)構(gòu)的安全,應(yīng)進(jìn)行必要的處理。
鉛芯橡膠支座剪切彈塑性力學(xué)性能試驗(yàn)研究通過鉛芯橡膠支座剪切彈塑性力學(xué)性能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),其力學(xué)行為具有明顯的加載時(shí)程依賴性:同一水平應(yīng)變下,水平剪切剛度隨加載次數(shù)增加逐漸減小,最終趨于穩(wěn)定;不同應(yīng)變等級(jí)下,水平剪切剛度隨應(yīng)變?cè)龃蠖档汀T撛囼?yàn)結(jié)果為隔震結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)分析與設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了關(guān)鍵技術(shù)依據(jù)。五、板式橡膠支座的形狀分類板式橡膠支座按形狀可劃分為矩形板式、圓形板式、球冠圓板式、圓板坡形等類型,不同形狀支座的適配場(chǎng)景需結(jié)合工程結(jié)構(gòu)形式、受力特點(diǎn)及位移需求綜合確定,其核心性能均需滿足豎向承載、水平位移及梁端轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)要求。
密貼檢查:支座安裝后,應(yīng)保證其上下表面與梁底和墩頂支承面全部密貼。
在建筑構(gòu)造中,支座是建筑上、下部構(gòu)造的銜接點(diǎn),其效果是將上部構(gòu)造的荷載順適、平安地傳遞到建筑墩臺(tái)上,還包管上部構(gòu)造在荷載、溫度轉(zhuǎn)變、混凝土縮短徐變等要素效果下自在變形,以便使構(gòu)造的實(shí)踐受力狀況契合核算式,并維護(hù)梁端、墩臺(tái)帽不受毀傷-.然則近年來作為建筑主要構(gòu)成局部的建筑支座經(jīng)常呈現(xiàn)開裂、剪切過大等問題,支座的減震、滑移等效果嚴(yán)峻衰減,然后影響建筑的運(yùn)用壽命。
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。
支座就位與固定:在復(fù)查橡膠隔震支墩安裝質(zhì)量合格后,將上預(yù)埋螺栓套筒放置于支座上,對(duì)準(zhǔn)螺孔,插入高強(qiáng)螺栓,并使用扳手對(duì)稱、逐步擰緊。所有螺栓最終均需使用力矩扳手進(jìn)行逐個(gè)檢測(cè),確保緊固力矩達(dá)標(biāo)。
針對(duì)夏季高溫與地震疊加產(chǎn)生的力疊加問題,需在設(shè)計(jì)階段充分考慮溫度應(yīng)力與地震力的組合作用,選擇適配的支座類型(如高阻尼橡膠支座),并搭配阻尼裝置、限位裝置等輔助構(gòu)件,提升結(jié)構(gòu)對(duì)疊加力的抵御能力。

普通板式橡膠支座適用于跨度小于 30m、位移量較小的建筑與橋梁工程;平面形狀選型需匹配橋跨結(jié)構(gòu)類型:正交建筑優(yōu)先選用矩形支座,曲線橋、斜交橋及圓柱墩橋則適配圓形支座;球冠圓板橡膠支座因受力性能更優(yōu),可在對(duì)變形適應(yīng)性要求較高的圓形支座應(yīng)用場(chǎng)景中優(yōu)先選用。
盆式橡膠支座通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在承載能力、轉(zhuǎn)動(dòng)性能和位移適應(yīng)性方面表現(xiàn)出色,特別適用于大跨徑和重載結(jié)構(gòu)的工程需求。
網(wǎng)架橡膠支座作為板式支座的衍生產(chǎn)品,專為應(yīng)對(duì)大跨度建筑溫度位移與隔震需求設(shè)計(jì)。其通過中間鋼板或盆塞結(jié)構(gòu)嵌入鋼盆,在地震中避免落梁現(xiàn)象,并控制對(duì)墩臺(tái)的沖擊。鉛芯疊層支座還可通過定制化配方與結(jié)構(gòu)(如調(diào)整膠層厚度、鉛芯分布),實(shí)現(xiàn)垂直剛度、阻尼比與傾覆抵抗的優(yōu)化。
必須保證盆式橡膠支座上下各部件的縱、橫向嚴(yán)格對(duì)中。若因安裝時(shí)環(huán)境溫度與設(shè)計(jì)溫度存在差異,導(dǎo)致支座在縱橋向產(chǎn)生伸縮,則上下部件錯(cuò)開的距離必須與依據(jù)溫度計(jì)算得出的位移量相等。
隨著人類生活水平的日益提高,人們對(duì)自身居住安全的重視程度也越來越高,特別是在高烈度地震區(qū),防震、抗震工作顯得尤為重要。地震對(duì)建筑物的破壞,多數(shù)是由于地面的振動(dòng)頻率與建筑物主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自然頻率相偶合所致,它留給社會(huì)慘烈的一幕莫過于建筑物的破壞和倒塌。近十年來,全平均每年約有1萬人在地震中喪生,50萬人無家可歸。目前,一種以柔克剛的新型抗震技術(shù)-隔震技術(shù),正日益受到人們的關(guān)注。
承載力與尺寸設(shè)計(jì):支座須具備足夠的平面尺寸以支承上部結(jié)構(gòu)壓力,同時(shí)厚度需滿足水平位移和轉(zhuǎn)角需求。
橡膠支座在安裝完成并投入使用后,會(huì)隨著時(shí)間推移出現(xiàn)性能劣化現(xiàn)象。在工程維護(hù)中,需要準(zhǔn)確判斷橡膠支座的劣化類型,及時(shí)采取相應(yīng)措施。
板式橡膠支座異常處理措施:針對(duì)初始剪切變形,落梁后不應(yīng)急于拆除架梁設(shè)施,需逐片檢查支座狀態(tài):若發(fā)現(xiàn)剪切變形,可輕微起高一側(cè)梁端,利用支座自身彈性使其自動(dòng)復(fù)位,從源頭減少初始剪切變形對(duì)后續(xù)使用的不利影響。對(duì)于其他安裝異常,需在施工前嚴(yán)格校驗(yàn)梁底預(yù)埋鋼板平整度、支座安裝位置及水平度,確保支座受力中心與設(shè)計(jì)中心一致。

鋼支座:承載能力強(qiáng),但構(gòu)造復(fù)雜,耗鋼量大,且易銹蝕,維護(hù)成本較高。
相較于傳統(tǒng)鋼支座、球冠圓板支座等類型,橡膠支座具有顯著技術(shù)優(yōu)勢(shì):適配性廣:不受建筑縱橫坡角度限制,可根據(jù)工程縱橫坡角度精準(zhǔn)制造,大幅簡化設(shè)計(jì)與施工流程,有效避免梁、支座、墩臺(tái)三者間的脫空現(xiàn)象,尤其適用于寬橋、曲線橋、斜橋等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
支座需定期開展以下工作:鋼件表面防腐涂裝;輥軸與轉(zhuǎn)動(dòng)部位潤滑;滑動(dòng)支座不銹鋼面清潔;地腳螺栓與預(yù)埋鋼板狀態(tài)檢查。
隔震橡膠支座:通過分層橡膠與鋼板粘合形成的疊層結(jié)構(gòu),延長結(jié)構(gòu)自振周期并消耗地震能量。實(shí)踐證實(shí)(如1994年洛杉磯地震、1995年日本阪神地震),采用此類支座的建筑(如USC大學(xué)醫(yī)院)在地震中保持功能完好,內(nèi)部設(shè)備僅受表面損傷。
包頭FPS建筑摩擦擺支座(Friction Pendulum System,簡稱FPS)是一種用于建筑物抗震設(shè)計(jì)的擺式隔震系統(tǒng)。它基于摩擦力和擺動(dòng)原理,旨在通過球面擺動(dòng)延長結(jié)構(gòu)振動(dòng)周期和滑動(dòng)界面摩擦消耗地震能量,從而實(shí)現(xiàn)隔震功能。
轉(zhuǎn)角控制:支座形狀系數(shù)越大,抗壓彈性模量越大,設(shè)計(jì)允許轉(zhuǎn)角越小,轉(zhuǎn)動(dòng)性能越低
包頭LRB鉛芯隔震支座選用原則:支座選型時(shí),可根據(jù)橋梁所在地區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度直接選用相應(yīng)的支座型號(hào)規(guī)格,且應(yīng)考慮選用支座的水平剛度及剪應(yīng)變檢算是否滿足相應(yīng)地震力作用下的使用要求。支座選型時(shí)應(yīng)根據(jù)跨度和溫度變化幅度,并考慮施工偏差等因素選用相應(yīng)位移量的支座。支座選型應(yīng)滿足實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)的空間位置要求,錨固螺栓應(yīng)避免與結(jié)構(gòu)受力鋼筋位置沖突。
球型支座機(jī)理:球型支座通過球面聚四氟乙烯(PTFE)板與對(duì)應(yīng)不銹鋼板之間的滑動(dòng)來高效實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)功能;利用平面PTFE板與不銹鋼板之間的滑動(dòng)來順暢地實(shí)現(xiàn)水平位移。由球型支座衍生出的球型拉壓支座,特別適用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)角能力更大,且受力面分布均勻,不易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。
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