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(jì)要求進(jìn)行安裝定位;確保支座在墩、臺上的位置精確無誤。
地震位移控制:實(shí)際震害觀測表明,采用了隔震技術(shù)的建筑,其上部結(jié)構(gòu)相對于地面的位移被有效控制,從而保證了主體結(jié)構(gòu)在大震下的安全,這對于震后的搶險(xiǎn)救災(zāi)與指揮至關(guān)重要。
拉力支座除可正常轉(zhuǎn)動和滑動外,還可承受垂直方向的拉力(負(fù)反力)。拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率、300%定伸應(yīng)力應(yīng)按GB/T528規(guī)定測定。了解了這些之后便可輕松安裝了。類似的例子還能舉出一些,例如施工現(xiàn)場裝卸紅磚用的一次可以手提紅塊磚的磚夾子、自行車車輪的輻條等。李瑞明.關(guān)注地震災(zāi)害強(qiáng)化建筑抗震設(shè)計(jì)[J].新技術(shù)新產(chǎn)品,2009,(1.例如:混凝土表面由于溫度變化產(chǎn)生的干縮裂縫。例如活動支座的上、下連接板應(yīng)在張拉梁體預(yù)應(yīng)力前拆除,以使支座能適應(yīng)梁體頂施應(yīng)力的變形。例如用做移動懸臂施工的吊架,移動重型機(jī)械的滑道。連接板及預(yù)埋板的外露部分均須涂刷防銹漆2道。連接螺栓安裝好后,應(yīng)立即安裝防護(hù)帽,防止螺栓外露部分銹蝕。連續(xù)端板式橡膠支座安裝技術(shù)要求⑴先將支座支承墊石頂平面沖洗干凈、風(fēng)干。連續(xù)縫設(shè)置不夠完善為了減少伸縮縫,現(xiàn)在大量采用連續(xù)梁或連續(xù)橋面。連續(xù)梁橋等在實(shí)行體系轉(zhuǎn)化切割臨時(shí)錨固裝置時(shí),必須采取隔熱措施,以免損壞橡膠板和聚四氟乙烯板。
LRB系列鉛芯隔震橡膠支座的地震水平載荷傳遞過程是墩臺→錨桿→下連接鋼板→剪切鍵→下封板→橡膠、鉛芯、加勁鋼板疊層結(jié)構(gòu)→上封板→剪切鍵→上連接鋼板→上預(yù)埋鋼板→通過錨桿傳遞到梁體。
四氟乙烯滑板式橡膠支座就是在普通式橡膠支座的表面粘復(fù)一層1.5MM-3MM厚的聚四氟乙烯材料時(shí),它除了豎向鋼度與彈性變形,能承受垂直荷載及適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系數(shù),可使梁端在四氟板表面自由滑動,水平位移不受限制,特別適宜中、小荷載,大位移量的建筑使用。
盆式橡膠支座:由鋼盆與橡膠塊組合而成,具備更高的承載能力和位移適應(yīng)性,廣泛用于大跨橋梁與重要建筑。其設(shè)計(jì)通常包括防塵圍板,以減少灰塵侵入,延長使用壽命。安裝時(shí)需準(zhǔn)確定位、調(diào)平,并采用環(huán)氧砂漿灌注底板與基礎(chǔ)之間的縫隙,確保力的有效傳遞。
在建筑和工程領(lǐng)域,摩擦擺支座具有廣泛的應(yīng)用,特別是在地震區(qū)或易受風(fēng)力影響的地區(qū),用于支撐橋梁、建筑物等結(jié)構(gòu),以增加穩(wěn)定性和減小震動。例如,在公路橋梁、斜拉橋、懸索橋以及特殊橋梁(如大跨度橋梁、重載橋梁等)中,摩擦擺支座能夠減少結(jié)構(gòu)在地震或風(fēng)力作用下的位移和內(nèi)力,提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
板式橡膠支座需兼具特定剛度與柔性:垂直方向具備足夠剛度,確保大豎向荷載下變形量小;水平方向保持柔性,可適應(yīng)梁體因制動力、溫度變化、混凝土收縮徐變及荷載作用產(chǎn)生的水平位移,同時(shí)適配梁端轉(zhuǎn)動需求,為結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定支撐。

位移適應(yīng)性:在布置支座時(shí),必須嚴(yán)格校核其設(shè)計(jì)位移量是否足以滿足由制動力、混凝土收縮徐變、溫度變化及地震力等共同作用所引起的結(jié)構(gòu)總位移需求。
承載系統(tǒng)中的內(nèi)部橡膠板選材依據(jù)使用環(huán)境的氣候條件而定。在溫度范圍為 - 20℃~60℃的環(huán)境中,氯丁膠憑借其良好的耐候性和物理性能成為合適之選;當(dāng)溫度低至 - 40℃~60℃時(shí),天然橡膠則以其出色的低溫性能和高彈性發(fā)揮關(guān)鍵作用;而在更為嚴(yán)苛的 - 40℃~80℃溫度區(qū)間,三元乙丙膠憑借其優(yōu)異的耐老化和耐高溫性能,為支座的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。硫化前,鋼板會經(jīng)過 Sa2.5 級噴砂除銹處理,這一工序如同為鋼板穿上了一層 “保護(hù)衣”,極大地增強(qiáng)了鋼板與橡膠之間的粘結(jié)強(qiáng)度,使其達(dá)到≥0.5MPa,有效防止在長期使用過程中出現(xiàn)脫粘現(xiàn)象,確保支座整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
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。
橡膠支座水平剛度受橡膠性能、形狀系數(shù)、壓剪條件影響,僅當(dāng)滿足以下條件時(shí),可按剪切情況計(jì)算 K_H:形狀系數(shù):S?≥15,S?≥5;受力狀態(tài):豎向壓應(yīng)力≥15MPa,設(shè)計(jì)剪切應(yīng)變≤350%;材料參數(shù):橡膠剪切模量按實(shí)測值(天然橡膠 23℃時(shí)約 0.8MPa,高阻尼橡膠約 1.5MPa)。計(jì)算公式:K_H = (G×A)/t(G 為橡膠剪切模量,A 為支座承壓面積,t 為橡膠層總厚度)。
隔震橡膠支座是建筑抗震的關(guān)鍵構(gòu)件,通過柔性隔震原理削弱地震影響,核心特性如下:
層間隔震作為一種創(chuàng)新的隔震技術(shù)形式,在實(shí)際工程中展現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果。該技術(shù)通過在建筑中間層設(shè)置隔震系統(tǒng),既起到結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的作用,又為設(shè)備管道的布置提供了便利條件。
活動支座:在允許轉(zhuǎn)動的同時(shí),還能適應(yīng)結(jié)構(gòu)在一個(gè)或兩個(gè)方向上的水平位移。
控制結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時(shí)的反應(yīng)性能,達(dá)到減小地震反應(yīng)的目的,一般需要遵循以下原則:控制梁的頂升速度,直到全部頂升到位,支座可順利取出。寬槽制成楔形,在梁伸縮過程中不至于不銹鋼板隨梁的移動而滑脫。昆明新機(jī)場航站樓將建成全球大單體隔震建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)應(yīng)繪出平、剖面及配筋、基礎(chǔ)墊層,標(biāo)注總尺寸、分尺寸、標(biāo)高及定位尺寸等。

隔震橡膠支座由多層橡膠和多層鋼板交替疊置組合而成,對應(yīng)不同建筑,建筑的要求,隔震橡膠支座可以有不同的疊層結(jié)構(gòu),制造工藝和配方設(shè)計(jì),以滿足所需要的垂直鋼度,側(cè)向變形,阻尼,耐久性,傾覆提離等性能要求,并保證具有不少于60年的使用壽命。云南隔震橡膠支座按不同的疊層結(jié)構(gòu)制造工藝和配方設(shè)計(jì),其中上連結(jié)蓋板連接隔震裝置與建筑物上部結(jié)構(gòu);下連結(jié)蓋板連接隔震裝置與建筑物基礎(chǔ),以傳遞水平剪力。夾層鋼板與橡膠緊密結(jié)合,不僅提高了支座豎向承載力,又具有較大的水平變形能力和耐反復(fù)荷載疲勞的能力。
隔震支座的連接工藝是保證隔震系統(tǒng)有效性的關(guān)鍵,它直接關(guān)系到隔震支座能否在地震中正常發(fā)揮作用,保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的安全。
輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):可在橡膠支座底面增設(shè)一圈直徑 D=2.5mm 的半圓形橡膠圓環(huán),支座受力時(shí)通過圓環(huán)先變形壓密,調(diào)節(jié)底面受力狀態(tài),避免支座底面脫空,實(shí)現(xiàn)受力均勻分布。
罕遇地震下的性能要求:在罕遇地震作用下,規(guī)范要求對隔震支座進(jìn)行嚴(yán)格的應(yīng)力驗(yàn)算:豎向壓應(yīng)力需在允許范圍內(nèi),同時(shí)豎向拉應(yīng)力不應(yīng)大于0MPa,以避免支座在往復(fù)運(yùn)動中因受拉而失效。
過程控制:整個(gè)更換過程需嚴(yán)格按照既定方案執(zhí)行,注重每一個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,以保障建筑支座作用的正常、長效發(fā)揮。
對于處于地震帶上的公路、鐵路建筑,為減小地震災(zāi)害,現(xiàn)多選用抗震支座或減隔震支座產(chǎn)品。對于上部結(jié)構(gòu)存在向上的反力的建筑,一般選用拉壓支座。對于懸索橋、斜拉橋等存在漂浮結(jié)構(gòu)的建筑,在梁體橫向一般需要選用抗風(fēng)支座產(chǎn)品。對于沿海及跨海建筑,為保證支座使用壽命,則多選用耐蝕支座產(chǎn)品(一般為耐蝕球型支座)。對于跨鐵路、高山跨峽谷的建筑,為了不干擾鐵路運(yùn)行和減小施工難度,多選用轉(zhuǎn)體法施工,因此多選用轉(zhuǎn)體球鉸產(chǎn)品。對于在高緯度地區(qū)低溫環(huán)境,為保證鋼材應(yīng)力,多選用低溫用支座。
在實(shí)際應(yīng)用中,需根據(jù)具體工程的需求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,選擇合適類型和規(guī)格的摩擦擺支座,并確保其設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)符合要求,以充分發(fā)揮隔震和減震效果,提高工程結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。
歷史溯源:隔震思想最早可追溯至 1406 年我國故宮修建時(shí)的 “浮放柱” 設(shè)計(jì),通過柔性連接減少地震對建筑的影響;現(xiàn)代隔震概念則由日本學(xué)者河合浩藏于 1881 年正式提出,奠定了隔震技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

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(shí)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(shí)測為1.315MPA比理論值1.1MPA增加約19.55%。
LRB系列高阻尼隔震橡膠支座在大震后發(fā)生大變形時(shí)不發(fā)生失穩(wěn),復(fù)位能力強(qiáng),殘余變形極小,無需更換;表面覆蓋有橡膠保護(hù)層,保護(hù)內(nèi)部橡膠不受臭氧、紫外線影響,具有更好的耐老化性,50年等效阻尼比降低不到2%;
建筑隔震技術(shù)原理:通過在結(jié)構(gòu)底部或?qū)娱g設(shè)置隔震支座(如橡膠隔震支座),可大幅延長結(jié)構(gòu)的基本自振周期,使其避開地震動的卓越周期區(qū)域,從而顯著降低上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),確保主體結(jié)構(gòu)在地震中維持彈性工作狀態(tài)。此項(xiàng)技術(shù)使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于傳統(tǒng)的高度限制、安全距離等約束條件得以適當(dāng)放寬,尤其適用于高層建筑的減震需求。
同步受力:同一片梁的各個(gè)支座必須置于同一設(shè)計(jì)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(gè)別支座脫空等不利現(xiàn)象。
無論采用現(xiàn)澆梁施工工藝還是預(yù)制梁施工工藝,無論安裝何種類型的橡膠支座,墩臺頂部必須設(shè)置支撐墊石。支撐墊石不僅能保證橡膠支座的施工質(zhì)量,還能為后續(xù)支座的安裝、調(diào)整、觀察及更換提供便利。
安裝、施工與驗(yàn)收規(guī)范平整度保障:為保證支座底面與支承墊石頂面之間接觸均勻、受力平順,通常需要在二者之間澆筑一層特定厚度(如20-50mm)的干硬性無收縮砂漿墊層。
正常情況下,以及地震時(shí)建筑未產(chǎn)生傾覆力矩時(shí),控制箱不發(fā)揮作用,隔震橡膠支座獨(dú)立承擔(dān)豎向和水平向作用力,滿足常規(guī)的和設(shè)防烈度時(shí)的使用功能;在罕遇地震發(fā)生時(shí),當(dāng)橡膠支座上產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí),拉應(yīng)力主要由控制箱承擔(dān),隔震橡膠支座承擔(dān)的拉應(yīng)力很小,當(dāng)隔震橡膠支座上的壓應(yīng)力超過設(shè)計(jì)值時(shí),此時(shí),控制箱和與隔震橡膠支座共同承受豎向壓力。
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(yīng)根據(jù)如下原則:對橋跨結(jié)構(gòu)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(fā)生活力發(fā)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。
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