橡膠支座之所以被廣泛采用,是因?yàn)橄鹉z支座具有:構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、加工制作容易、可定型生產(chǎn);用鋼量少、成本低;其橡膠彈性能消減上下部結(jié)構(gòu)所受的動(dòng)力,吸收部分振動(dòng),可減振、抗震;可改善墩臺(tái)受力情況;能有效地分布水平力,適用于任意方向變形(寬橋、曲線橋、斜橋);安裝及更換方便等優(yōu)點(diǎn)。
脫空現(xiàn)象:多由安裝定位偏差、梁體傾斜或墊石不平整導(dǎo)致,防治核心是確保安裝時(shí)中心線對(duì)齊、梁底與墊石平行,利用底部橡膠圓環(huán)調(diào)節(jié)受力。
溫度影響:在支座設(shè)置與使用過程中,環(huán)境溫度是一個(gè)至關(guān)重要的因素。溫度變化會(huì)引起結(jié)構(gòu)的伸縮,直接影響支座的位移量,因此在設(shè)計(jì)與施工中必須予以充分考慮。
場(chǎng)地類型:對(duì)墩底彎矩的減隔震效果及墩、梁相對(duì)位移有較大影響。
建筑設(shè)計(jì)為保證其規(guī)范性,一般采用專圖形式進(jìn)行設(shè)計(jì),各設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)中直接根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選圖設(shè)計(jì)。目前形成專圖的支座產(chǎn)品主要有鑄鋼支座(包括搖軸、輥軸和鉸軸支座)、盆式橡膠支座、柱面支座和球型支座等。球型支座由于其承載力高、傳力均勻、耐久性好等特點(diǎn),多用于連續(xù)梁及有特殊要求的建筑設(shè)計(jì)中,現(xiàn)也開始逐步取代盆式橡膠支座使用于簡(jiǎn)支梁橋中。
減小有震動(dòng)物體擾動(dòng)而與去的震動(dòng),目的在于隔離震源。相反,如果隔震器的實(shí)際是依據(jù)分析震源的激勵(lì)信號(hào)以減弱震源強(qiáng)度,而不是依據(jù)隔震體的隔震要求,則稱之為主動(dòng)隔震。例如,在發(fā)動(dòng)機(jī)底座上安裝隔震器,以抵消發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)對(duì)底座的影響,這類通過抑制震源震動(dòng)對(duì)隔震對(duì)象影響的隔震方式即為主動(dòng)隔震。
經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì):在實(shí)現(xiàn)同樣性能目標(biāo)的條件下,相比其他隔震裝置具有更顯著的成本優(yōu)勢(shì)。其安裝時(shí)只需用四個(gè)螺栓將支座與上、下支墩連接,操作簡(jiǎn)單快捷,降低人工成本。并且大變形試驗(yàn)后支座無損傷,可繼續(xù)投入工程應(yīng)用,降低了檢測(cè)成本。此外,支座在大震位移下進(jìn)行多次反復(fù)加載后滯回曲線完全重合,無損傷表現(xiàn),說明支座在震后可繼續(xù)使用,無需更換,降低了后續(xù)維護(hù)成本。
支座墊石違規(guī)替代:部分施工中采用砂漿代替標(biāo)準(zhǔn)支座墊石,易導(dǎo)致支座底部支承力不足或分布不均,引發(fā)砂漿破裂、支座受力失衡,最終造成支座扭曲變形;

在建筑結(jié)構(gòu)中,摩擦擺減隔震支座扮演著重要的角色,它不僅可以減輕自然災(zāi)害對(duì)建筑的危害和破壞,保護(hù)人員生命財(cái)產(chǎn)安全,還能使建筑結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固、安全、可靠。同時(shí),該支座在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中也必不可少,能夠有效地降低建筑結(jié)構(gòu)的自然頻率,并提高其抗震性能。
墊石處理:支撐墊石的標(biāo)高必須精確控制,這是防止單片梁四個(gè)支座受力不均的關(guān)鍵。標(biāo)高失控是導(dǎo)致支座脫空、進(jìn)而使受力大的支座變形超限的主要原因。
施工記錄與監(jiān)測(cè):對(duì)于鉛芯橡膠支座等重要部件,應(yīng)做好詳盡的安裝過程施工記錄。在上部結(jié)構(gòu)后續(xù)施工中,建議每完成一層,就對(duì)橡膠支座的豎向變形進(jìn)行一次觀測(cè),以監(jiān)控其長(zhǎng)期行為。
梁體安裝控制:實(shí)施"再落梁"工藝時(shí),需保證在重力作用下支座上下表面保持平行且與梁底、墩臺(tái)頂面完全密貼。同時(shí)應(yīng)確保兩端支座處于同一平面,嚴(yán)格控制梁體縱向傾斜度,以支座不產(chǎn)生初始剪切變形為最佳狀態(tài)。
建筑橡膠支座作為建筑工程中關(guān)鍵的配套構(gòu)件,在荷載、溫度變化、混凝土收縮及徐變等多重作用下,能夠靈活適應(yīng)建筑上部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角與位移需求,確保上部結(jié)構(gòu)可自由變形而不產(chǎn)生額外附加內(nèi)力,有效保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。隨著地震災(zāi)害的頻繁發(fā)生,人們對(duì)建筑物抗震設(shè)防意識(shí)日益提高,基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)已成為設(shè)計(jì)單位與業(yè)主方重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)節(jié),而橡膠支座正是實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)目標(biāo)的核心產(chǎn)品之一。
常見 “支座不能自由滑動(dòng)” 的原因是安裝連接板未拆除,處理方案:對(duì)于螺栓連接的連接板:采用扭矩扳手按對(duì)稱順序拆除螺栓(避免支座受力失衡),拆除后清理連接板殘留雜物;對(duì)于焊接連接板:采用氧乙炔焰切割(配備水冷裝置,避免高溫?fù)p傷橡膠 / 四氟板),切割后打磨焊渣并補(bǔ)刷防銹漆(環(huán)氧富鋅底漆 + 聚氨酯面漆,總厚度≥240μm)。
在綠色材料研發(fā)領(lǐng)域,廢舊輪胎膠粉再生橡膠支座取得了顯著進(jìn)展。這種新型支座將廢舊輪胎膠粉充分利用,膠粉摻量達(dá)到≥30%,不僅有效解決了廢舊輪胎帶來的環(huán)境污染問題,還降低了生產(chǎn)成本,降幅可達(dá) 15%。某再生工廠通過先進(jìn)的熱解技術(shù),成功將廢舊輪胎轉(zhuǎn)化為再生橡膠用于支座生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用 。
聚四氟乙烯板式橡膠支座技術(shù)規(guī)范:聚四氟乙烯板式橡膠支座(簡(jiǎn)稱四氟板橡膠支座),是在普通板式橡膠支座表面粘接一層 1.5mm-3mm 厚的聚四氟乙烯板制成。其抗壓性能與轉(zhuǎn)動(dòng)性能與普通板式橡膠支座基本一致,核心優(yōu)勢(shì)在于聚四氟乙烯板與梁底不銹鋼板間的低摩擦系數(shù)(μ≤0.06),可實(shí)現(xiàn)建筑上部構(gòu)造水平位移不受限制。

裂縫與龜裂現(xiàn)象:板式橡膠支座經(jīng)長(zhǎng)期使用后,表面常出現(xiàn)龜裂裂紋。通常情況下,這類裂紋寬度與深度有限,屬于正常老化現(xiàn)象。然而,當(dāng)支座內(nèi)部結(jié)構(gòu)層厚度不均或粘結(jié)強(qiáng)度不足時(shí),會(huì)導(dǎo)致局部應(yīng)力集中,進(jìn)而引發(fā)異常的粘結(jié)破壞與變形,嚴(yán)重影響支座承載力。
隔震支座施工組織設(shè)計(jì),必須有安全技術(shù)措施,施工現(xiàn)場(chǎng)所有安全設(shè)施必須按照施工技術(shù)措施的規(guī)定和要求設(shè)置。隔震支座下部結(jié)構(gòu)件鋼筋綁扎,并澆筑混泥土至下預(yù)埋板錨筋或預(yù)埋螺桿標(biāo)高;隔震支座預(yù)埋件應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)文件和施工方案的規(guī)定。隔震支座中心標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高的偏差不應(yīng)大于5MM;隔震支座中心的平面位置與設(shè)計(jì)值位置的偏差不應(yīng)大于5MM;各類鋼筋代碼說明,型鋼代碼及其截面尺寸標(biāo)記說明;各類混凝土構(gòu)件的環(huán)境類別及其外層鋼筋的保護(hù)層厚度;各特殊工種經(jīng)培訓(xùn)考試合格后持證上崗,嚴(yán)禁無證作業(yè);各支承墊石頂面標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
抗震盆式橡膠支座包括固定支座和單向活動(dòng)支座兩種型式,和與之配套使用的還有雙向活動(dòng)支座。抗震型橡膠支座水平承載力不小于支座堅(jiān)向承載力的20%。科學(xué)合理設(shè)計(jì)選型,嚴(yán)格制造工藝,正確安裝使用三要素并舉的原則,才能充分體現(xiàn)其技術(shù)應(yīng)具備的功能。可根據(jù)實(shí)際的位移量及支座反力大小來確定板式橡膠支座的型號(hào)、高度。可見,即便目前來說是有錢了,鐵道部依舊難以一時(shí)之間改善局面,鐵老大是否能夠重拾舊時(shí)風(fēng)光,還難下斷言。可見收集車輛荷載資料的基礎(chǔ)工作尤為重要。可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害或者可能影響抗震救災(zāi)、避難疏散的建設(shè)工程;可能會(huì)影響隔震支座結(jié)構(gòu)的因素:可知,對(duì)建筑物采取的隔震橡膠支座措施,其效果取決于隔震橡膠支座器和阻尼器的特性。客戶采購(gòu)時(shí)不容置疑的都會(huì)貨比三家。空中樓閣的代價(jià)不小,下部被普遍理解為隔震層以下結(jié)構(gòu),其抗震性能要求提高很多。控制頂升速度不超過1MM/分鐘,大頂升高度不超過5MM。
普通板式橡膠支座:適用于位移量較小的橋跨結(jié)構(gòu),是實(shí)現(xiàn)梁體轉(zhuǎn)角和微小位移的經(jīng)濟(jì)選擇。
鉛芯橡膠支座的規(guī)格分類與滯回特性規(guī)格型號(hào)劃分:鉛芯橡膠支座作為隔震橡膠支座的重要類型,其規(guī)格劃分主要依據(jù)直徑尺寸(不同工程場(chǎng)景選用直徑差異較大),結(jié)構(gòu)形式分為一體型與分體式兩類,適配不同工程安裝與承載需求。小應(yīng)變滯回特性:試驗(yàn)研究表明,鉛芯橡膠支座在大應(yīng)變與小應(yīng)變狀態(tài)下均存在小應(yīng)變滯回特性。其滯回曲線與加載時(shí)程密切相關(guān):在同一水平應(yīng)變下,水平剪切剛度隨加載次數(shù)增多逐漸減小,最終趨于穩(wěn)定;在不同應(yīng)變條件下,水平剪切剛度隨應(yīng)變?cè)龃蠖鴾p小。目前現(xiàn)有鉛芯橡膠支座恢復(fù)力模型中,尚未充分考慮加載時(shí)程基礎(chǔ)上的應(yīng)變滯回特性,該特性在高層或超高層隔震建筑設(shè)計(jì)中需重點(diǎn)關(guān)注。
曲率半徑:曲率半徑過大可能導(dǎo)致橋板大幅度晃動(dòng),增加落梁的概率;曲率半徑過小則會(huì)使減震球擺的晃動(dòng)太小,不利于消耗地震能量。在高速鐵路橋梁摩擦擺支座隔震設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)考慮曲率半徑對(duì)梁體位移、支座殘余位移和橋墩內(nèi)力的影響,再因地制宜選擇合適的曲率半徑。
盆環(huán)變形:盆式橡膠支座的盆環(huán)徑向變形不得大于盆環(huán)內(nèi)徑的特定比例(如0.05%)。
目前,日本使用的減振系統(tǒng)分為兩大類,即主動(dòng)式減振裝置和被動(dòng)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(shè)計(jì)的實(shí)施過程可簡(jiǎn)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(cè)主要是通過人工目測(cè)或者采用一些儀器設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、荷載試驗(yàn)及其他輔助性試驗(yàn)來進(jìn)行的。

建筑隔震橡膠支座通過在建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置柔性隔震層,有效延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的基本周期,避開地震動(dòng)的主要頻帶范圍,從而顯著降低地震能量的輸入。支座不僅具備豎向承載力大、抗拉力強(qiáng)的特點(diǎn),還具有優(yōu)異的彈性復(fù)位功能和萬向位移能力,實(shí)現(xiàn)"小震不壞、中震不壞或輕度不壞、大震不喪失使用功能"的抗震設(shè)防目標(biāo)。
支座安裝平面必須與支座的滑動(dòng)平面或滾動(dòng)平面平行,其平行度偏差不宜超過2‰。
建筑隔震技術(shù)能使結(jié)構(gòu)抗震安全性大幅提高,近年來其優(yōu)異的抗震效果在多次實(shí)際地震中得到了充分驗(yàn)證。隔震支座安裝階段,應(yīng)對(duì)支墩(或柱)頂面和隔震支座頂面的水平度、隔震支座中心的平面位置和標(biāo)高進(jìn)行精確觀測(cè)記錄,確保安裝質(zhì)量。
疊層橡膠支座(板式橡膠支座的升級(jí)型)是建筑結(jié)構(gòu)抗震的新興關(guān)鍵技術(shù),其優(yōu)勢(shì)在于:三向約束下抗壓彈性模量達(dá) 5×10?KG/cm2(約 500MPa),較無約束狀態(tài)提升 20 倍,承載能力顯著增強(qiáng);地震時(shí)通過橡膠層剪切變形耗散能量,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)自振周期,降低上部結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)(降幅 60%-80%)。
提升抗震可靠性:GPZ 盆式橡膠支座可增強(qiáng)梁與橋墩的水平向聯(lián)結(jié),使活動(dòng)墩共同受力,分擔(dān)梁體傳遞的荷載,減小固定墩承受的壓力,提升結(jié)構(gòu)整體抗震性能;隔震支座可大幅降低結(jié)構(gòu)所受地震作用,降低結(jié)構(gòu)造價(jià)的同時(shí),顯著提高抗震安全性。
基礎(chǔ)參數(shù)(補(bǔ)充完善):荷載等級(jí):100kN-10000kN,覆蓋中小跨徑(≤30m)至大跨度(≤50m)結(jié)構(gòu);滑板規(guī)格:聚四氟乙烯板厚度 1.5mm-3mm(常用 2mm),表面粗糙度≤0.8μm,配套梁底不銹鋼板(厚度 2mm-3mm,鏡面拋光,Ra≤0.2μm);形狀系數(shù):第一形狀系數(shù) S?≥15,第二形狀系數(shù) S?≥5,確保豎向剛度與水平變形平衡。
安裝、施工與驗(yàn)收規(guī)范預(yù)安裝檢查:在支座運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)安裝前,應(yīng)開箱核對(duì)配件清單、產(chǎn)品合格證、型式檢驗(yàn)報(bào)告以及支座安裝養(yǎng)護(hù)細(xì)則等技術(shù)文件。施工單位在開箱后,不得隨意拆卸、轉(zhuǎn)動(dòng)支座的連接螺栓。
橡膠材質(zhì)選型:橡膠性能直接決定支座使用壽命,交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定三種適配膠料,需根據(jù)工程所在地溫度范圍精準(zhǔn)選擇:氯丁膠適用于 - 20℃~60℃,天然橡膠適用于 - 40℃~60℃,三元乙丙膠適用于 - 40℃~80℃,可滿足不同氣候區(qū)域的使用需求。
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