板式(含四氟板式)橡膠支座的橡膠材料需滿足六大核心性能,確保長期可靠:抗壓強(qiáng)度高:豎向極限壓應(yīng)力≥30MPa,滿足上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞;彈性優(yōu)良:徐變變形≤5%(24h 加載),適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動需求;溫度適應(yīng)性強(qiáng):-40℃~80℃范圍內(nèi)彈性模量變化≤20%,適配不同氣候區(qū)域;耐老化性能:經(jīng) 70℃×168h 老化試驗后,拉伸強(qiáng)度保留率≥80%,伸長率保留率≥70%;耐磨耗:阿克隆磨耗量≤0.15cm3/1.61km,減少滑移磨損;粘結(jié)性能:與加勁鋼板(Q345B)的粘結(jié)強(qiáng)度≥0.5MPa,避免層間剝離。
LRB系列鉛芯隔震橡膠支座的豎向載荷傳遞過程是由支座上預(yù)埋鋼板→上連接鋼板→上封板→橡膠、鉛芯、加勁鋼板疊層結(jié)構(gòu)→下封板→下連接鋼板→墩臺。
由于隔震層一般沒有檢修以外的其他使用功能,支座全在主樓范圍布置時,隔震效率高;有些地方規(guī)定地下室頂面覆土必須N米以上才算綠化率,正好有助于解決本方案的室內(nèi)外高差問題;略感頭痛的是地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計,如果按規(guī)范“隔震層以下結(jié)構(gòu)云云”,用罕遇地震水平控制,在高烈度區(qū)就困難較大,有些工程對此打了折扣,也是被逼無奈。考慮地下室的使用,一般不宜直接將下支墩等截面延伸到地下室,可通過在地下室頂面設(shè)柱帽進(jìn)行過渡轉(zhuǎn)換,使地下室柱截面不致過大,相關(guān)的計算和構(gòu)造需要認(rèn)真考量。
隔震效果好:通過摩擦耗能機(jī)制,能夠顯著減少建筑物或橋梁在地震中的響應(yīng),降低結(jié)構(gòu)損傷和人員傷亡風(fēng)險。
四氟滑板式橡膠支座日常檢查:定期檢查支座是否出現(xiàn)滑移、脫空等異常情況,并監(jiān)測其剪切位移量,確保其值(通常以剪切角表示)不超過設(shè)計限值(例如規(guī)范要求的特定角度)。
豎向荷載:摩擦擺支座由其豎向荷載產(chǎn)生的水平剛度會影響隔震系統(tǒng)的周期,但裝置隔震周期與支座的豎向荷載無關(guān)。
1981年鐵道科學(xué)研究院曾對在安徽固鎮(zhèn)鐵路橋上使用了10年之后取下的支座進(jìn)行力學(xué)性能測定,實測支座〔150MM300MM28MM)抗壓彈性模量E=527MPA,與鐵路標(biāo)準(zhǔn)值670MPA相比抗壓模量還略有下降;剪切模量實測為1.315MPA比理論值1.1MPA增加約19.55%。
高速鐵路大噸位球型支座的耐久性措施:為滿足高速鐵路工程對大噸位球型支座的結(jié)構(gòu)耐久性要求,可采用以下技術(shù)改進(jìn)措施:改變傳統(tǒng)球型支座上座板與下座板直接接觸傳遞水平力的方式,在上下座板之間增設(shè)環(huán)狀轉(zhuǎn)動套板,轉(zhuǎn)動套與下支座的接觸面設(shè)計為曲面;同時,將 SF-1 滑板與不銹鋼板組成的摩擦副設(shè)置在轉(zhuǎn)動套與上支座板之間,通過優(yōu)化接觸形式和摩擦副配置,提升支座的耐磨性能和使用壽命。

橡膠建筑支座抗滑穩(wěn)定性計算橡膠支座一般直接設(shè)置在墩臺和梁底之間,在其受到梁體傳來的水平力后,則支座與下面的墊石及上面的梁底間要有足夠大的摩擦力,以保證支座不滑走,即:無活載作用時,應(yīng)滿足:μRGK≥1.4GEAG△T/TE有活載作用時,應(yīng)滿足:μRCK≥1.4GEAG△T/TE+FBK式中,μ為摩擦系數(shù),橡膠支座與砼表面的摩阻系數(shù)取0.3,與鋼板的摩阻系數(shù)取0.2;RGK為由結(jié)構(gòu)自重引起的支座反力;RCK為由結(jié)構(gòu)自重和汽車活載(計入沖擊系數(shù))引起的小支座反力;GEAG△T/TE為溫度變化等因素因為支座大剪切變形時的相應(yīng)水平力;FBK為由活載引起的制動力分在一個支座上的水平力;AG為支座平面毛面積。
水平度控制:除標(biāo)高必須符合設(shè)計要求外,必須確保支座在三個方向上的平面均達(dá)到水平狀態(tài),以保證受力均勻。
橡膠支座成分檢測包含五個嚴(yán)謹(jǐn)程序:樣品通過評測、樣品預(yù)處理、儀器檢測、譜分析、綜合驗證。采用NMR分析、X熒光光譜、IR分析儀、質(zhì)譜儀等先進(jìn)儀器聯(lián)用,獲取精密譜圖信息,明確原材料組成,為產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠保障。
構(gòu)造優(yōu)勢:加工制造方便,成本相對低廉,相比鋼支座可大幅節(jié)約鋼材用量,且安裝便捷、后期維護(hù)成本低。
縮短回復(fù)時間:摩擦擺支座能夠使結(jié)構(gòu)在地震等災(zāi)害發(fā)生時,迅速調(diào)整自身的振動狀態(tài),縮短回復(fù)時間,提高了建筑的安全性。
水平變形能力:鉛芯能夠很好地追隨支座變形,使得LRB500支座在水平方向上具有較好的性能穩(wěn)定性。
鉛芯橡膠支座通常適用于高度不超過40米,以剪切變形為主,且質(zhì)量與剛度沿高度分布較為均勻的多層和中高層建筑結(jié)構(gòu)。
在我國,除了有橡膠隔震支座技術(shù)的研究和應(yīng)用外,還有砂墊層隔震、石墨墊層隔震、摩擦滑移支座隔震及橡膠隔震支座與摩擦滑移支座并聯(lián)復(fù)合隔震技術(shù)等。隔震技術(shù)的發(fā)展,可充分地適應(yīng)各地區(qū)、城市及鄉(xiāng)村的不同要求。基礎(chǔ)隔震技術(shù)可作為地震防御區(qū)城市抗震防災(zāi)的措施之一,應(yīng)用于防災(zāi)指揮中心、生命線工程、避難中心、救護(hù)中心以及居民住宅建筑的建設(shè)。可以預(yù)見,基礎(chǔ)隔震技術(shù)將在防震減災(zāi)事業(yè)中起到巨大的積極作用。

對于活動支座,當(dāng)受支座安裝溫度的限制,預(yù)置位移量必須進(jìn)行調(diào)整時,應(yīng)在專業(yè)工程師的指導(dǎo)下進(jìn)行支座位移的預(yù)調(diào)工作,確保支座在不同溫度條件下的正常工作狀態(tài)。
摩擦擺減隔震支座采用創(chuàng)新的弧面設(shè)計原理,通過延長結(jié)構(gòu)振動周期,有效抑制地震作用的放大效應(yīng)。其工作機(jī)制是利用支座圓弧面間的相互摩擦來耗散地震輸入能量,從而顯著降低地震對結(jié)構(gòu)的影響。這種支座的運(yùn)用,代表了現(xiàn)代橋梁工程在抗震設(shè)計方面的重要進(jìn)步。
落梁落梁前在梁體兩側(cè)的橋臺或橋墩擋塊與梁體間加塞木板,防止落梁時梁體發(fā)生水平位移。落梁時為防止梁與支座發(fā)生相對滑移,應(yīng)在梁體兩側(cè)設(shè)置墊鐵和防滑擋塊等,待落梁工作全部完成后再拆除。氯丁橡膠的抗氧能力為橡膠的14倍,所以在做板式橡膠支座的時候盡量考慮氯丁橡膠。氯丁橡膠的耐老化性能要好,天然橡膠的耐老化性能較差,所以天然橡膠中要添加防老劑和防臭氧劑。錨固件:有錨釘、錨環(huán)、錨板結(jié)構(gòu)三種,公路建筑工程師可根據(jù)橋面板設(shè)計厚度選用。錨固區(qū)是伸縮縫與路面的過渡區(qū),極易破損。每層膠片的用量一定要準(zhǔn)確,如果膠片的厚度控制的很好,可按尺寸下料。每個品牌均有眾多車型,經(jīng)分類整理。
在現(xiàn)代建筑抗震領(lǐng)域,隔震技術(shù)憑借其獨(dú)特的力學(xué)機(jī)制,為建筑結(jié)構(gòu)在地震中的安全提供了可靠保障。其核心思路是在建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間巧妙設(shè)置柔性隔震層,這一設(shè)計宛如為建筑安裝了一個強(qiáng)大的 “緩沖墊”。其中,橡膠支座是隔震層的關(guān)鍵部件,通過自身的彈性變形來延長結(jié)構(gòu)的自振周期。通常情況下,普通建筑結(jié)構(gòu)的自振周期較短,而設(shè)置橡膠支座后,結(jié)構(gòu)自振周期可延長至 2 - 3 秒。這樣一來,地震能量在傳遞過程中,由于周期的改變,難以與建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生共振,從而有效減少了地震能量向上部結(jié)構(gòu)的傳遞 。
板式橡膠支座安裝應(yīng)遵循嚴(yán)格工藝流程:支座進(jìn)場后,首先核查制造商提供的永久性標(biāo)識;其次嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行安裝定位;確保支座在墩、臺上的位置精確無誤。
摩擦擺減隔震支座的關(guān)鍵性能指標(biāo)明確:正常工作狀態(tài)下摩擦系數(shù)不大于 0.03,減隔震工況下摩擦系數(shù)不大于 0.05,適用溫度范圍為 - 40℃~60℃;剪力螺栓設(shè)計需滿足豎向承載力 5%-15% 的要求,未明確注明時按豎向承載力的 10% 設(shè)計。
J4Q鉛芯隔震橡膠支座是一種用于建筑和橋梁的隔震裝置,主要應(yīng)用于需要提高結(jié)構(gòu)抗震性能的場合。這種支座通過其內(nèi)部的鉛芯和橡膠材料的特性,能夠在地震發(fā)生時吸收和分散地震力,從而減少結(jié)構(gòu)物的振動和損壞。鉛芯隔震橡膠支座的設(shè)計旨在提供有效的隔震效果,保護(hù)建筑和橋梁在地震等外力作用下的安全。
在公路建筑設(shè)計中,基于橡膠支座的構(gòu)造特點(diǎn)和分類,科學(xué)地進(jìn)行支座尺寸計算與規(guī)格型號的選定是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。這直接關(guān)系到支座能否在設(shè)計壽命內(nèi)正常發(fā)揮功能。計算需綜合考慮支座的設(shè)計承載力、預(yù)期位移量、轉(zhuǎn)角要求以及環(huán)境因素等。

LRB鉛芯隔震支座技術(shù)性能設(shè)計轉(zhuǎn)角θ(rad)為:0.006rad;當(dāng)設(shè)計轉(zhuǎn)角超出0.006rad或者客戶有特別需求時可以根據(jù)實際情況進(jìn)行特殊設(shè)計。
歷次強(qiáng)震(如洛杉磯地震、阪神地震)的震害調(diào)查與模擬試驗(如6.7級和8.8級地震模擬)均表明,合理選用與安裝橡膠支座的建筑結(jié)構(gòu),其主體結(jié)構(gòu)與內(nèi)部設(shè)備(電梯、手術(shù)床、柜具等)損害顯著減輕。這解釋了為何地震后,采用優(yōu)質(zhì)支座的結(jié)構(gòu)僅現(xiàn)微小裂縫,而未設(shè)或設(shè)置不當(dāng)支座的結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)扭曲甚至嚴(yán)重破壞。在地基穩(wěn)定條件下,低摩阻滾動支座的采用(設(shè)計時可取1.15%摩阻系數(shù))進(jìn)一步提升了結(jié)構(gòu)對位移的適應(yīng)能力。
橡膠鉛芯隔震支座是由用來支承荷載的層狀橡膠、鋼板及用于吸收耗能量的鉛芯組合而成。鉛芯提供了地震下的耗能和靜力荷載下所必須的屈服強(qiáng)度與剛度,在較小水平力作用下,因具有較強(qiáng)的初始剛度,LRB鉛芯隔震橡膠支座其變形很小;在地震作用下,由于鉛芯的屈服,一方面消耗地震能量,另一方面,剛度降低,可以達(dá)到延長結(jié)構(gòu)周期的目的。因而橡膠鉛芯隔震支座滿足一個良好隔震系統(tǒng)所應(yīng)具備的要求。
木模的轉(zhuǎn)角處應(yīng)加嵌條或做成斜角。目標(biāo):保證隔震設(shè)計能在罕遇地震下發(fā)揮隔震效果目的是在施打混凝土?xí)r,為預(yù)防混凝土混入蓋頭螺帽部。目前,各國都在進(jìn)一步廣泛研究基于性能的抗震設(shè)計理論,并逐步在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中納入了相關(guān)的設(shè)計方法。目前,對于橡膠支座生產(chǎn)廠家而言,要求很高,就是至少要能抗住8級以上的強(qiáng)震。目前,梁式橋的橡膠支座、通常用鋼、橡膠或鋼筋混凝土等材料來制作。
抗震橡膠支座是地震區(qū)工程常用的隔震裝置,通過在建筑物基底部或指定位置設(shè)置隔震層,實現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)與下部基礎(chǔ)的相對脫離,從而隔離或耗散地震能量,減少地震對上部結(jié)構(gòu)、人員及設(shè)備的影響。
橡膠支座的主要功能是將上部結(jié)構(gòu)的反力可靠地傳遞給墩臺,并同時完成梁體結(jié)構(gòu)所需的變形(水平位移和轉(zhuǎn)角),由于支座本身的質(zhì)量問題,以及支座在設(shè)計、安裝、使用過程中的種種不當(dāng),而造成支座過早的破壞,影響了建筑的正常使用,在支座的處置技術(shù)中針對不可修復(fù)的損壞狀況,就需要對支座進(jìn)行更換,在更換的過程中,更換的方法對建筑結(jié)構(gòu)安全的影響是非常大的,因此在更換的過程中需要對建筑結(jié)構(gòu)的各主要受力部位進(jìn)行監(jiān)控,以保證更換過程的安全和可控制。
大噸位支座考量:因受材料容許應(yīng)力限制,大噸位支座(荷載≥5000kN)尺寸較大(直徑≥800mm),運(yùn)營期更換難度高,設(shè)計時需:選用耐老化橡膠(如三元乙丙膠);鋼板采用熱鍍鋅 + 防腐涂層處理,延長使用壽命;選型計算注意事項:板式支座需明確長寬高(矩形)或直徑 + 高度(圓形),計算時確保單位統(tǒng)一(如 mm 換算為 m);盆式支座需先確定位移類型(固定 / 單向活動 / 雙向活動),計算荷載時需包含地腳螺栓自重(通常按 M24 螺栓約 1.5kg / 根計),避免荷載遺漏。
主動隔震技術(shù)的發(fā)展還有新型隔震材料的研究。高阻尼隔震橡膠、記憶合金阻尼材料、粒子摩擦減震材料、磁敏材料、壓電材料等新型隔震材料的研究,也將是未來隔震技術(shù)研究的一個重點(diǎn)方向。主動隔震控制和被動隔震控制各有優(yōu)點(diǎn),而且不能相互替代。將二者結(jié)合使用,將會克服單獨(dú)使用的局限性。因此,主、被動控制的復(fù)合交叉運(yùn)用為今后隔震技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。
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