普通板式橡膠支座在垂直方向具有足夠剛度,保證在豎向荷載作用下產生較小壓縮變形,一般要求最大壓縮變形不得超過橡膠厚度的15%。這類支座包括公路板式橡膠支座和圓形球冠板式橡膠支座,能夠適應各種高架橋坡梁、斜交梁及曲梁等特殊結構需求。
抗震性能:能夠顯著提高建筑的抗震能力,延長結構的自振周期,減小地震響應。
從以上原理及作用可以看出,摩擦擺支座在現代建筑結構中有著非常重要的作用和地位。它可以減輕自然災害對建筑的危害和破壞,保護人員生命財產安全,使得建筑結構更加堅固、安全、可靠。
對于鐵路路梁建筑,由于制動力影響較大,固定支座和活動支座的布置應根據如下原則:對橋跨結構而言,好使梁的上弦在制動力的感化下受壓,并能對消有部分豎向荷載上弦發生活力發火的拉力;對橋墩而言,好讓制動力的感化偏向指向橋墩核心,并使橋墩頂混凝土或漿砌片石受壓,在制動力感化下受壓而不是受拉。
加勁鋼板的作用:鋼板主要約束橡膠層側向膨脹,但對支座抗剪剛度影響甚微。加勁與不加勁橡膠支座在相同厚度下,水平力作用產生的位移量大致相同。
隨著技術的發展,橡膠支座衍生出多種類型以滿足不同工程需求:普通板式橡膠支座:由多層橡膠片與加勁鋼板鑲嵌、粘合、壓制而成。主要用于中小跨徑的梁橋、浮橋等結構,適應較小的轉動與位移。
支座的正確安裝、更換及與整體結構的協調是保證其長期正常工作的關鍵環節。
盆式橡膠支座中的固定拉壓支座,用于承受上拔反力(如斜拉橋、懸挑結構),施工核心要點:結構組成:支座中心穿設預應力鋼筋,鋼筋外側在支座高度范圍內設置套管,形成軟墊緩沖層;預加應力:預應力鋼筋需按1.2 倍設計上拔力預張拉,避免因錨桿伸長導致支座與上下結構脫開,確保抗拉可靠性。

接觸面處理:為保證支座安裝平整度,應在支座底面與支承墊石頂面之間搗筑20-50mm厚的干硬性無收縮砂漿墊層
板式橡膠支座應用廣泛的基礎型支座,結構成熟,已被設計單位與施工單位熟練應用,其質量穩定性直接影響建筑整體安全,是工程中優先選用的支座類型之一。
自1965年上海橡膠制品研究所聯合上海市政工程研究所率先開展板式橡膠支座研發以來,我國建筑隔震技術已歷經六十載發展歷程。通過在全國公路橋梁工程的實踐應用,疊層橡膠支座已發展成為建筑結構抗震的核心技術,其經濟效益相較傳統抗震體系提升顯著——地震導致的建筑破壞、財產損失及停工損失可降低70%以上。
盆式橡膠支座:通過密閉于鋼盆內的橡膠塊承受壓力,利用盆環與中間鋼板間的滑動實現水平位移。其承載力高、轉動性能佳,適用于大跨度橋梁。安裝時需注意焊接操作防止燒壞混凝土,錨固螺栓外露高度應不大于螺母厚度。
施工方便:安裝簡便,能夠快速適應結構變化。
根據工程技術調查統計數據,目前在用橋梁中有相當比例的支座存在不同程度的病害問題。調查顯示,約有20%的橋梁支座病害狀況較為嚴重,急需進行更換或調整處理,否則將直接影響橋梁整體結構的安全性和耐久性。
目前,建筑隔震設計中較為普遍采用的方法是彈性反應譜法,這種方法被大部分采用,但有不同的規范,主要有美國的、日本的和歐洲的規范,它們之間區別不大,主要在于計算公式的不同,這些計算公式是指隔震裝置等效剛度的計算和和等效阻尼的計算,與之相對比,那些復雜性強或較為不規則的建筑,較為常用的方法是時程方法。
橡膠支座關鍵特點:具備構造簡單、安裝便捷、節省鋼材、價格低廉、養護簡便、易于更換等突出優點。

板式橡膠支座的施工質量直接影響結構安全性與壽命,需嚴格把控墊石設置、支座安裝、連接工藝及布置邏輯四大核心環節:
這種支座通常由上下固定板、滑動面、摩擦材料和連接件等部分組成。當地震發生時,上部結構相對于下部基礎發生位移,摩擦擺支座允許這種位移發生,并通過滑動界面摩擦消耗地震能量,從而減小地震對上部結構的影響。
FPS建筑摩擦擺支座由下部擺體和上部固定支座兩部分組成。下部擺體包括一個重錘和與之相連的摩擦板,重錘負責提供恢復力,而摩擦板則負責消耗地震能量。上部固定支座則負責支撐建筑物的重量并限制其水平位移。
在支座選型時,應根據工程所在地的地震動參數選取相應規格型號,同時校核支座的水平剛度指標及其在極限剪應變狀態下的使用性能,確保支座滿足預期地震作用下的功能需求。
目前,在我國的土木工程隔震結構中,常用的隔震裝置是橡膠隔震支座。普通隔震支座在溫度和交通荷載(低周疲勞)作用下支座中的鉛芯將產生疲勞剪切破壞,普通支座使的阻尼性能大幅度降低;同時普通支座在使用的過程中容易造成橡膠開裂、鉛芯外露,這也將會對環境造成污染。因此使用性能穩定的橡膠隔震支座,橡膠隔震支座既能有效地保證工程結構的安全,橡膠隔震支座又可以避免對生態環境的污染。
云南省住建廳關于明確隔震減震建筑工程有關問題的通知中促進規定的第三條款項和第二項的規定,對于抗震設防烈度8度及以上區域的所有重點設防類、特殊設防類建筑工程(包括學校、幼兒園校舍和醫院醫療用房中屬于重點設防類和特殊設防類的建筑工程),只要滿足單體建筑面積100平方米以上,均應當采用隔震減震技術。
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構類型:正交建筑優先選用矩形支座,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,可在對變形適應性要求較高的圓形支座應用場景中優先選用。
容許壓應力與形狀系數:支座的承載能力與其形狀系數S(有效承壓面積與自由側表面積之比)密切相關。規范要求,當形狀系數S > 8時,支座的容許壓應力可取為10MPa。形狀系數是設計選型中的核心計算參數。

球冠圓板式橡膠支座:能更好地適應各種坡梁、斜交梁及曲梁,受力狀態有所改善,且安裝方便,造價經濟。
盆式橡膠支座安裝精度要求:梁體就位后,應在其底板與墩、臺支承墊石之間預留指定空隙,以便采用重力灌漿法灌注高強度無收縮材料,確保密實度。支座中心線需與主梁中心線重合或平行,最大允許偏差需嚴格控制在設計范圍內。對于單向活動支座,安裝時必須確保上下導向塊保持平行,其交叉角嚴格限制在一定分值內(如文中提到的特定要求)。
該支座主要由上、下固定板、滑動面、摩擦材料和連接件等部分組成。當地面發生震動時,建筑物會受到水平方向的地震力作用,這些地震力通過連接件傳遞給擺,使擺產生滑動。在滑動過程中,擺與摩擦材料之間產生摩擦力,從而將地震的能量轉化為摩擦熱,這種能量轉化過程降低了地震對建筑物的影響,實現了減震效果。
加載頻率相關性能水平剛度按表7中的要求,測定被試橡膠支座在設計壓應力作用下,剪切變形R=100^時,加載頻率/分別為0.02,0.05,0.1,0.2時的水平剛度和等效黏滯阻尼比,并計算與F=0.21HZ時的相應比值等效粘滯阻尼比4溫度相關性能水平剛度按表7中的要求,測定被試橡膠支座在設計壓應力作用下,剪切變形R=100%,溫度T分別為﹣10℃,0℃,20℃,40℃時的水平剛度和等效黏滯阻尼比,并計算與T=20℃時的相應比值等效粘滯阻尼比對用于高寒地區的建筑橡膠支座,可根據需要補充進行低溫試驗。
轉角控制:支座形狀系數越大,抗壓彈性模量越大,設計允許轉角越小,轉動性能越低
板式橡膠支座組裝及注意事項:1.凡工廠配套提供的四氟滑板橡膠支座,應進行整體組裝;2.凡待組裝的零部件,應有工廠質檢部門的合格標記;3.組裝時,四氟滑板橡膠支座和不銹鋼表面應用丙酮或酒精擦洗干凈后,注滿5201-2硅脂潤滑油;4.支座外漏表面應平整、美觀,組裝的四氟滑板橡膠支座的公差應滿足設計紙要求,并用螺栓或短鋼筋臨時固定,鋼件表面部分,應進行有效防護,同時應標明支座中心位置;5.板式橡膠支座應設置防塵罩,構造要便于拆裝。
在支座的摩擦材料的作用下,建筑結構被迫在一個較小的位移范圍內運動,從而降低了地震產生的振動幅度,縮短了回復時間。通過這樣的調整,建筑結構的安全性得到了極大的提高。
目前,日本使用的減振系統分為兩大類,即主動式減振裝置和被動式減振裝置。目前,新建的公路建筑幾乎全部選用橡膠支座。目前,性能化設計的實施過程可簡要地概括為三步:目前板式橡膠支座已成為公路與城市建筑J-泛采用和深受歡迎的一種支座形式。目前板式橡膠支座已成為公路與城市建筑J—泛采用和深受歡迎的一種支座形式。目前常用的建筑支座主要有兩大類,一類是板式橡膠支座,另一類是盆式橡膠支座。目前公路建筑已較少采用鑄鋼支座,鐵路建筑也開始使用其他類型支座,如盆式橡膠支座。目前建筑檢測主要是通過人工目測或者采用一些儀器設備進行現場測試、荷載試驗及其他輔助性試驗來進行的。
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