以公路 T 形梁橋(橋面寬≥10m)為例,支座布置需結(jié)合墩臺剛度差異設(shè)計:固定墩:設(shè)置 1 個固定支座(限制縱、橫向位移),相鄰支座設(shè)為 “橫向可動、縱向固定” 的單向活動支座;活動墩:設(shè)置 1 個縱向活動支座(與固定墩固定支座對應(yīng),釋放縱向位移),其余均設(shè)雙向活動支座(釋放縱、橫向位移);橋臺:因橫向剛度大,僅需在 1 個橋臺上設(shè)定向活動支座(限制縱向、釋放橫向),其余設(shè)雙向活動支座。
磨擦系數(shù):常溫型μ≤0.04,耐寒型μ≤0.06GPZ橡膠支座的壓縮變形值按規(guī)定不得大于支座總高度的2%,盆環(huán)的徑向變形不得大于盆環(huán)外徑的0.5‰因此,我們生產(chǎn)的GPZ系列公路建筑盆式橡膠支座分為GPZ(依據(jù)JT3141-90)和GPZ(Ⅱ)(依據(jù)GT391-1999)以及QPZ,QZ,SH-PZ,KPZ,GPZ(KZ)幾大系列。
導(dǎo)槽式活動橡膠支座:TPZ、GPZ 等系列均屬于兩側(cè)導(dǎo)槽式類型,在多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)中使用時,日照溫度應(yīng)力易引發(fā)梁體側(cè)彎,進(jìn)而使兩側(cè)導(dǎo)槽式單向活動支座產(chǎn)生約束力;而中間導(dǎo)槽式單向活動支座可通過中間導(dǎo)槽帶動支座中間鋼襯板做少量轉(zhuǎn)動,緩解側(cè)彎帶來的約束影響。
板式橡膠支座內(nèi)部使用的加勁鋼板,通常采用冷軋普通Q235鋼板,其各項機(jī)械性能需嚴(yán)格符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
層間隔震技術(shù)已成功應(yīng)用于多層商場與高層住宅組合的建筑中,隔震層同時承擔(dān)轉(zhuǎn)換層與設(shè)備管道過渡層的功能,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全與使用功能的統(tǒng)一。
工程應(yīng)用與耐久性要求:典型應(yīng)用區(qū)域:我國云南省作為地震頻發(fā)省份(位于板塊邊緣),是減隔震技術(shù)應(yīng)用最廣泛的地區(qū),公共建筑(醫(yī)院、學(xué)校、體育館)已普遍采用隔震設(shè)計,符合地方相關(guān)規(guī)定;
摩擦擺支座按照擺動方式可分為單曲面和雙曲面結(jié)構(gòu)。
其他工程結(jié)構(gòu):如采光頂網(wǎng)架工程、玻璃屋面工程、大劇院鋼結(jié)構(gòu)工程、連廊、桁架工程、大跨度體育場館、電廠圓形網(wǎng)架工程、國際博覽中心鋼結(jié)構(gòu)工程、地鐵站、游泳館桁架工程、展廳等項目工程。

同步受力:同一片梁的各個支座必須置于同一設(shè)計標(biāo)高平面上,以確保支座均勻受力,嚴(yán)格避免支座的偏心受壓、不均勻支承及個別支座脫空等不利現(xiàn)象。
球冠圓形板式橡膠支座的特點球冠橡膠支座的頂部為球冠狀,底部一般采用有半圓形圓環(huán)或者四氟板(F,所以它能具有很好的各向同性的特性,因此在工作時能夠既有效地適應(yīng)建筑支點的轉(zhuǎn)角位移需要,又能保證上部結(jié)構(gòu)的荷載能有效地傳遞給下部結(jié)構(gòu),又可避免板式支座的邊緣固偏心受力大容易破壞和脫空現(xiàn)象的發(fā)生。
當(dāng)梁體落梁歸位后,應(yīng)拆除上、下支座板連接板。當(dāng)梁體有縱向坡度時,可將上鋼板加工成相應(yīng)坡度的楔形來調(diào)節(jié),使四氟支座同不銹鋼板的接觸面保持水平。當(dāng)強(qiáng)度和膨脹率試驗符合設(shè)計要求時,再經(jīng)過現(xiàn)場試拌進(jìn)行調(diào)整確定工程采用的配合比。當(dāng)建筑建成交付使用后,由于種種原因?qū)е陆ㄖB(yǎng)護(hù)不及時,導(dǎo)致建筑使用壽命簡短。當(dāng)然必須注意的是由于現(xiàn)場各方面條件不利因素的存在,在計算時其摩擦系數(shù)可設(shè)定為0.05~0.06。當(dāng)然它的優(yōu)良彈性、較大地剪切變形術(shù)也是不容忽視的。當(dāng)然它還要承受操作時的振動與地震載荷,是我們生活中必不可少的一部分,我們離不開它。當(dāng)然這需要設(shè)計、制造、施工各過程都要有一個嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度才能實現(xiàn)。當(dāng)套緊竹艷時,竹箍由于伸長而產(chǎn)生拉應(yīng)力,而由木板拼成的桶壁則產(chǎn)生環(huán)向壓應(yīng)力。當(dāng)圖紙按工程分區(qū)編號時,應(yīng)有圖紙編號說明;當(dāng)溫度超過+70℃,以及強(qiáng)烈的氧化作用或受油類等有機(jī)溶劑侵蝕時,均不得使用該產(chǎn)品。
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,但從建筑全生命周期成本、震后修復(fù)費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)的建筑實例表明,橡膠墊隔震房屋在經(jīng)歷強(qiáng)烈地震時,均表現(xiàn)出卓越的減震性能。
防腐修復(fù):上下連接鋼板脫漆時,需按 “環(huán)氧富鋅底漆(80μm)+ 環(huán)氧云鐵中間漆(80μm)+ 聚氨酯面漆(80μm)” 補刷,總漆膜厚度≥240μm;病害更換:當(dāng)支座出現(xiàn) “橡膠開裂長度>100mm”“鋼板外露面積>5%”“豎向壓縮變形>20% 設(shè)計值” 等不可修復(fù)缺陷時,需立即更換;定期檢測:每 5 年檢測橡膠硬度(增幅≤15IRHD)、水平位移(≤設(shè)計值 110%),每 10 年進(jìn)行荷載試驗,驗證承載力。
此外,隔震支座作為橡膠支座的重要衍生類型,憑借其通過鉛芯耗能、干摩擦面滑動消耗地震能量的特性,在抗震工程中廣泛應(yīng)用,可有效降低上部結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng);即使上部結(jié)構(gòu)存在荷載、質(zhì)量分布偏心(如質(zhì)心不重合導(dǎo)致的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)),隔震層也能顯著削弱這種偏心效應(yīng),提升結(jié)構(gòu)抗震安全性。
在需要更換隔震支座時,由于支座在上部荷載作用下存在壓縮量,頂升過程中會產(chǎn)生自然反彈。為控制這一風(fēng)險,可采用上下法蘭板用鋼板焊接的固定方式,減少樓板頂升位移量,確保混凝土結(jié)構(gòu)安全。
隔震系統(tǒng)的位移能力不足。依據(jù)AASHTO標(biāo)準(zhǔn)驗算可得,該高架橋隔震系統(tǒng)的大位移為820MM。而原設(shè)計的隔震系統(tǒng)的極限位移僅有210MM(滑動支座)——480MM(屈服耗能裝置的極限位移)。通過利用博盧和達(dá)茲兩處地震觀測站分別對地震場地進(jìn)行了地面運動情況的觀測,并模擬了近斷層的運動情況,得到的峰值位移應(yīng)為1400MM。這巨大的差別說明了該設(shè)計不僅非常不合理(隔震的兩部分位移能力不同),也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足達(dá)茲近場大地震的要求。

公路建筑板式橡膠支座抽檢項目及頻率?板式橡膠支座檢測項目:原材料(廠家提供原材料合格證明);外觀質(zhì)量,外形尺寸(每批隨機(jī)抽取,每種規(guī)格不少于3塊);解剖試驗(每300塊隨機(jī)抽取1塊橡膠層數(shù)大于3層的支座);抗壓彈性模量,抗剪彈性模量,抗剪粘結(jié)性,極限抗壓強(qiáng)度(抽3中規(guī)格,用量100塊以下的可抽一種,每種隨機(jī)抽取3塊)板式橡膠支座由于受施工環(huán)境的約束,滑板支座的施工顯的比較重要,要保持滑板支座的四氟板表面和與之摩擦的不銹鋼板表面清潔,應(yīng)首先把工作環(huán)境營造好,才能保證板式橡膠支座實現(xiàn)正常的工作狀態(tài)。
為了有效抑制震動和噪聲的危害,震動控制技術(shù)被廣泛研究和應(yīng)用。所謂的震動控制就是在設(shè)計或安裝中采取措施,以控制設(shè)備、系統(tǒng)所承受的震動,把設(shè)備及系統(tǒng)的震動強(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,把要求降低震動強(qiáng)度的物體稱為減震體。主動隔震技術(shù)在隔震行業(yè)中屬于的技術(shù)。
板式橡膠支座發(fā)生過大剪切變形、老化、開裂等時應(yīng)及時更換。板式橡膠支座目前幾乎在各地普遍采用。板式橡膠支座是僅用一塊橡膠板做成的適用于中、小跨度建筑的一種簡單的橡膠支座。板式橡膠支座是一種新型建筑支座。板式橡膠支座性能劣化等級評定詳見表8—3。板式橡膠支座一般分為非加勁支座和加勁支座兩種。板式橡膠支座已成為我國公路與城市建筑廣泛采用的一種支座形式之一。板式橡膠支座應(yīng)定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修檢查,一旦發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時進(jìn)行修補或更換。板式橡膠支座由多層天然橡膠與薄鋼板鑲嵌、粘合、硫化而成一種建筑支座產(chǎn)品。板式橡膠支座由幾層橡膠片和薄鋼板組合而成,能適應(yīng)預(yù)制鋼筋混凝土在制作過程中所產(chǎn)生的較大間隙偏差。板式橡膠支座有矩形和圓形兩種,一般當(dāng)斜度大于10°時采用圓板形支座,否則采用矩形支座。板式橡膠支座在公路建筑中小型建筑中比較常用的產(chǎn)品,它分為普通板式橡膠支座、四氟板式橡膠支座。板式橡膠支座整理提供,轉(zhuǎn)載請保留。板式橡膠支座主梁受荷載撓曲等因素的影響,表面將產(chǎn)生不均勻壓縮變形,則其平均壓縮變形。板式橡膠支座轉(zhuǎn)角超限是由于設(shè)計及安裝不當(dāng)造成支座轉(zhuǎn)角超過相應(yīng)荷載作用下大的預(yù)期設(shè)計轉(zhuǎn)角。
屈服后的剛度值偏低。為了確保隔震裝置在地震中能自動回復(fù)原位,在1991年或1999年的AASHTO設(shè)計規(guī)范中均要求,在設(shè)計50%大位移時,裝置的橫向恢復(fù)力應(yīng)大于支座承受重力的5%。該支座承受的重力為14200KN,50%的大位移160MM時的恢復(fù)力僅有1652KN,為重力的%。遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計要求,無法保證支座恢復(fù)原位。
LRB系列鉛芯隔震橡膠支座圓形分為24類:D350,D400,D450,D500,D550,D600,D650,D700,D750,D800,D850,D900,D950,D1000,D1050,D1100,D1150,D1200,D1250,D1300,D1350,D1400,D1450,D1500;針對項目的實際情況,本系列支座還可根據(jù)技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)格尺寸的特殊設(shè)計。
板式橡膠支座轉(zhuǎn)角檢箅公式:支座用氯丁橡膠時,使用溫度不低于-25C:天然橡膠不低于-40C。板式橡晈支座大容評剪切角A須滿足TANA≤0.7快速加載產(chǎn)生的剪切角TANA≤0.25。綁筋支模前,測量人員先在墊層上彈定位墨線,確定變形縫的位置。綁扎鉛芯隔震支座以上部分的鋼筋,進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。保護(hù)層不得有空鼓、裂縫、脫落的現(xiàn)象。保護(hù)橡膠部的保護(hù)上部構(gòu)體構(gòu)筑時,為了防止損傷及污染橡膠本體,其四周用保護(hù)材料進(jìn)行保護(hù)。保證橋跨結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下的自由變形。保證伸縮縫和錨固區(qū)內(nèi)按橋面縱橫向設(shè)計坡度進(jìn)行施工,盡可能減少車輛行駛的沖擊力,延長伸縮縫的使用年限。
支座布置需遵循以下原則:對于有坡度的建筑,應(yīng)將支座固定在標(biāo)高低的墩臺上;連續(xù)彎梁橋橡膠支座的選用應(yīng)根據(jù)橋梁跨度、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)高度等因素綜合考慮;確保支座能夠有效傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載,并適應(yīng)梁體變形需求。
形狀系數(shù)是衡量橡膠支座結(jié)構(gòu)合理性的重要指標(biāo),分為第一形狀系數(shù)(S?)與第二形狀系數(shù)(S?):第一形狀系數(shù)(S?):主要體現(xiàn)加勁薄鋼板對橡膠板的約束效果,S?越大,鋼板對橡膠的側(cè)向約束越強(qiáng),可有效抑制橡膠受壓時的鼓脹變形,根據(jù)國內(nèi)外研究成果與工程經(jīng)驗,通常要求 S?≥15;第二形狀系數(shù)(S?):重點反映橡膠支座受壓時的整體穩(wěn)定性,避免支座因高徑比不合理導(dǎo)致失穩(wěn)破壞,一般取值范圍為 3~6,需結(jié)合支座高度與承載面積綜合確定。

LRB鉛芯隔震支座選用原則:支座選型時,可根據(jù)橋梁所在地區(qū)的地震動峰值加速度直接選用相應(yīng)的支座型號規(guī)格,且應(yīng)考慮選用支座的水平剛度及最大剪應(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。
生產(chǎn)階段:針對支座規(guī)格多樣、非標(biāo)產(chǎn)品常見、形狀系數(shù)差異大的特點,需采用差異化配方設(shè)計,確保不同類型支座的力學(xué)性能均達(dá)標(biāo);從原材料進(jìn)廠到產(chǎn)品檢測出廠,需建立全流程質(zhì)量管控機(jī)制。
板式支座應(yīng)用范圍:目前主要普遍應(yīng)用于跨徑在6米至20米之間的中小跨徑鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土及鋼橋。其最大設(shè)計支承反力已能達(dá)到相當(dāng)高的水平。
板式橡膠支座異常處理措施:針對初始剪切變形,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復(fù)位,從源頭減少初始剪切變形對后續(xù)使用的不利影響。對于其他安裝異常,需在施工前嚴(yán)格校驗梁底預(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)計中心一致。
該支座通常由上、下兩部分組成,上部連接橋梁或建筑物,下部連接基礎(chǔ)或橋墩,中間通過鋼板和軸承實現(xiàn)連接,同時在鋼板和上、下部之間設(shè)置了摩擦體,從而形成一定的摩擦阻力。
適用結(jié)構(gòu):高架橋坡梁、斜交梁(斜交角≤45°)、曲梁等異形結(jié)構(gòu);多跨連續(xù)梁、簡支梁連續(xù)板等需適應(yīng)溫度變形、地震位移的建筑;造價低于盆式支座約 30%,安裝便捷,適用于對經(jīng)濟(jì)性與可靠性均有要求的工程。
安裝質(zhì)量是支座使用壽命的重要影響因素,因此在安裝時,一是保證支座在墩、臺上的位置要準(zhǔn)確;二是保證橡膠板上下表面與墩臺支撐墊石、梁板底面平整緊貼無縫隙,更不能出現(xiàn)脫空形象,當(dāng)建筑有縱坡且小于3%時,要采取措施保證支座平面保持水平均勻受力;三是安裝支座時好在氣溫略低于全年平均氣溫季節(jié)里(石家莊地區(qū)以秋季為宜)進(jìn)行,以保證支座在高溫或低溫時偏位不至于太大。
隔震層的偏心:指上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)心與隔震層隔震支座的剛心不重合,這對隔震層端部的隔震支座的水平變形影響很大,當(dāng)偏心很大時,結(jié)構(gòu)角部的隔震支座可能產(chǎn)生較大的水平位移,甚至超出限位控制,而此時中部某些隔震支座變形很小,整體隔震不合理。對于相同的偏心矩和偏心率,由于隔震層平面形狀、隔震支座位置、非線性特性引起的扭轉(zhuǎn)振動也不相同。即使在彈性設(shè)計時,不存在偏心,但在高壓力下,特別是第二形狀系數(shù)較小的小型疊層橡膠支座的剛度會降低;地震時摩擦支座的摩擦力與軸力相關(guān);鉛芯橡膠支座、阻尼器等會因為制作安裝上的誤差導(dǎo)致剛度的變化等,偏心是難以避免的。
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