選用建筑支座時,必須進行綜合考量,主要因素包括:建筑跨徑與結構形式:不同跨徑和結構(梁橋、拱橋、索橋等)對支座的承載、位移、轉動能力要求各異。
本工程用到的橡膠隔震支座的數量較多,使用部位為電梯井底部、地下一層和首層之間。橡膠隔震支座在本工程的構造由三部分組成:下支墩、橡膠隔震支座、上支墩。橡膠支座通過預埋板用高強螺栓等連接件與上下支墩相連。主樓內隔震層層高為650M,隔震支座的主要型號有:RB600、LRB600、RB700、LRB700、RB800、LRB800。
局限性:處于無側限受壓狀態時,其抗壓強度不高。支座的承載力和位移值受限于橡膠的容許剪切變形和支座高度。
盆式支座構造:典型的安裝工序包括擰緊下支座板的地腳螺栓,拆除上下支座板之間的臨時連接角鋼,在安全拆除臨時千斤頂后,最后安裝盆式支座的鋼圍板以完成封閉。
橡膠支座安裝的技術建議:針對橡膠支座的安裝環節,需根據客戶的專業背景提供針對性建議:對于長期從事橋梁工程的客戶,可無需額外贅述基礎安裝流程;對于非專業客戶或安裝經驗不足的團隊,必須明確告知其查閱相關行業技術規范和產品安裝說明書,確保安裝操作的規范性。因橡膠制品的受力特性對安裝精度要求較高,若安裝不當,易引發支座浮空、擠壓變形等問題,進而影響支座的正常荷載傳遞功能,最終對橋梁或建筑的整體質量和使用壽命造成隱患。
橡膠支座技術推廣意義與市場前景:我國幅員遼闊,多個省、市位于高烈度地震區,抗震減災形勢嚴峻,防震、抗震工作任務繁重。加快橡膠隔震支座技術的推廣應用,尤其是在高烈度地震區的普及,對提升建筑工程抗震能力、減少地震災害損失具有重要現實意義。隨著工程建設對抗震性能要求的不斷提高,橡膠支座的市場需求持續增長,應用前景十分廣闊。
承載力驗算:隔震層支墩、支柱及相連構件應采用隔震結構罕遇地震下隔震支座底部的豎向力、水平力和力矩進行承載力驗算
鉛芯橡膠支座(LRB):某廠家 600mm 直徑 LRB 支座,豎向剛度實際應為2667kN/m,該參數基于橡膠層厚度 200mm、天然橡膠彈性模量 0.8MPa 計算得出,滿足豎向承載需求的同時,預留水平剪切變形空間。

針對夏季高溫與地震疊加產生的力疊加問題,需在設計階段充分考慮溫度應力與地震力的組合作用,選擇適配的支座類型(如高阻尼橡膠支座),并搭配阻尼裝置、限位裝置等輔助構件,提升結構對疊加力的抵御能力。
材料與工藝要求高:支座所用橡膠材料(如三元乙丙橡膠、天然橡膠、丁基橡膠等)需具備高抗撕裂強度、耐老化與抗疲勞性能,制造過程中需借助專業檢測(如成分分析、伸長率測試)保證質量。
橡膠支座廣泛應用于公路、鐵路和市政建筑工程,橡膠支座通常采用多層薄鋼板作為加勁層與橡膠疊合形成。橡膠支座基本涵蓋板式橡膠支座和盆式橡膠支座兩個類型的支座。橡膠支座幾乎不需要常常性的維護,減少維護使命量。橡膠支座幾乎不需要定期維修,降低維修任務。橡膠支座幾乎不需要經常性的養護,減少養護工作量。橡膠支座價格好像是市場看不見的手決定著客戶的購買權。橡膠支座就其本身技術而言在我國已成熟。橡膠支座具有足夠的豎向剛度和豎向承載力,能夠穩定的支撐建筑物。橡膠支座實際轉角要控制在允許范圍內,按支座在使用時不出現脫空的條件來進行控制。
逋常在布置建筑支座時要考慮以下的基本原則:上部結構是空間結構時,支座應能同時適應建筑順橋向(叉方向)和橫橋向…方向)的變形;支座必須能可靠地傳遞垂直和水平反力;女座應使由于梁體變形所產生的縱向位移、橫向位移和縱、橫向轉角應盡可能不受約束;鐵路建筑通常必須保每聯梁體上設置一個固定支座;當建筑位下坡道1:,固定支座一般應設在下坡方向的橋臺上;當撟梁位于甲坡上,固定支座宜設在卞要行車方向的前端橋臺上;較長的連續梁橋固定支座設在橋長中間部位的橋墩上較為合理,閌為此處支座的垂直反力較大,且兩側的自由仲縮長度比較均衡;固定支座宜設置在具有較大支座反力的地方;墩頂橫梁的橫向剛度較小時,應設置橫向易轉動的建筑支座;在同一橋墩上的幾個支座應具有相近的轉動剛度;在預應乃梁上的支座不應該對梁體的橫向預應力產生約束,同時也不得將施加梁體橫向頇應力的荷載傳給墩臺;對于斜橋及橫向芴發生變形的建筑不宜采用輥軸和搖軸等線支座;連續梁可能發生支座沉陷時,應考慮支座高度調整的對能性。
縮短回復時間:摩擦擺支座能夠使結構在地震等災害發生時,迅速調整自身的振動狀態,縮短回復時間,提高了建筑的安全性。
四氟板式橡膠支座不僅作為建筑支座使用,還廣泛用于大跨徑連續梁、頂推施工及大型設備滑移等場景。其結構下部與普通板式支座相同,上部設有一層厚度為1.5—2 mm的四氟板,采用特殊工藝與橡膠粘結,具備更強的位移適應能力。
豎向承載能力高:相比其他支座,摩擦擺支座可承受更大的豎向荷載。
復位特性:由于隔震裝置具有水平彈性恢復力,使隔震結構體系在地震中具有瞬時自動“復位”功能。地震后,上部結構回復至初始狀態,滿足正常使用要求。阻尼消能特性:隔震裝置具有足夠的阻尼C,即隔震裝置的荷載F-位移U曲線的包絡面積較大,具有較大的消能能力。較大的阻尼C可使上部結構的位移明顯減少。

板式橡膠支座:構造簡單、價格經濟,內部加勁鋼板確保了其豎向承載力,同時橡膠層提供必要的水平變形能力。鋼板必須符合厚度與材質標準,并經過除銹、噴砂處理,以保證與橡膠的牢固粘結。
豎向承載能力高:相比其他支座,摩擦擺支座可承受更大的豎向荷載。
通過對部分高速公路板式橡膠支座的實際使用情況進行調查,發現用戶在板式建筑支座的安裝過程中可能出現的問題如下:部分梁底支座安裝位置平面與墩臺處支承墊石上表面夾角過大,造成支座單邊受力,因而支座局部變形嚴重,如果繼續增加恒載和汽車活載,梁體會繼續發生撓曲變形,這樣會加大梁底的傾角,嚴重時會造成板式橡膠支座單邊脫空。
通過依據建筑縱橫坡角度專門設計的斜坡構造,有效簡化建筑設計及施工流程。此類支座能徹底消除梁體、支座與墩臺之間的脫空現象。其突出優點在于不受建筑縱橫坡角度限制,相較于球冠圓板支座具有更廣泛的適用性。
其他消能支座:如通過在支座頂板與橡膠板上方的鋼襯板之間設置特殊界面(干摩擦面、阻尼材料等),在地震等水平力作用下通過相對滑動或變形來消耗能量,保護主體結構。
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、加勁鋼板疊層結構→上封板→剪切鍵→上連接鋼板→上預埋鋼板→通過錨桿傳遞到梁體。
四氟滑板式橡膠支座:分為多向活動支座和單向活動支座。其上下連接鋼板可根據工程需要設計為方形或圓形。為保證支座就位準確,下鋼板的支座放置處常預先設置深度約5mm的凹槽。對于活動支座,安裝后需特別注意對聚四氟乙烯滑板和不銹鋼滑板表面的保護,防止劃傷及贓物粘附,并確保潤滑硅脂填充飽滿。
建筑減隔震技術的落地效果高度依賴橡膠支座的選型、施工與運維管理,尤其是地震高發區域的建筑工程,需嚴格遵循技術規范,強化全過程質量管控。后續需持續深化橡膠支座性能研究,完善病害處置方案,為建筑抗震安全提供堅實保障。

清潔要求:安裝前,必須徹底清除支座鋼板和相關滑動面(特別是不銹鋼板與聚四氟乙烯板的相對滑動面)上的油污、塵土。建議使用丙酮或酒精進行清潔,確保無任何防銹油或雜質殘留。
非加勁支座(僅一層橡膠構成,無鋼板加勁)的特性與適用范圍:優勢:水平位移能力強(剪切應變可達 400%),適應小荷載結構的水平變形需求;局限:豎向壓縮變形大(豎向剛度僅為加勁支座的 1/10~1/5),橡膠側向膨脹明顯(四周凸突高度>橡膠厚度的 30%),易因拉伸變形導致應力老化,僅適用于荷載≤50kN、跨度≤6m 的小型結構(如人行天橋、小型蓋板涵)。
通常來說橋面震動屬于正常現象,震動在所有的多跨橋上都存在,屬于正常的緩沖力。通過不斷調整支座的等效剛度來滿足偏心率。通過大量試驗,解決了φ1000橡膠隔震支座的膠料、粘合劑的佳配方設計。通過理論計算和實際生產經驗確定了模具的相關設計參數。通過球形板和球面四氟板之間的滑動來滿足支座轉角的需要。通過試驗和理論相結合的方法確定了φ1000橡膠隔震支座的力學性能指標。通過以上判定方法,可以對各種在使用當中的建筑支座性能進行檢查,從而可以確保支座的正常使用。通過在山西、福建、南京、廣東、湖北、河南、遼寧、重慶等地的高速公路(建筑)收費站的車輛荷載調查。通過這幾年的施工,我們總結出了一套適用的支座更換處置方法及控制技術,該技術有著廣闊的應用前景。同步頂升高度為可拆除既有支座和安裝新支座所需的工作空間,約為10~15MM。同時,公路建筑支座的厚度要能適應梁體轉角的需要。
支座與不銹鋼板位置要視安裝時溫度而定,若不銹鋼板有足夠長度,則任何季節可按不銹鋼板中心安置。支座與混凝土接觸時,摩擦系數μ=0.3,與鋼板接觸時,摩擦系數μ=0.2。支座在安裝前應對橡膠支座各項技術性能指標進行復檢(本橋橡膠支座已經浙江大學測試中心檢驗合格)。支座在出廠時,一般應有明顯的標記,注明文座型號、反力和位移,以免在安裝時發生混淆。支座整體頂升更換的方法支座滯回特點(載荷-變形曲線)飽滿、耗能顯著;支座中心線與主梁中心線應重合或平行,單向活動支座安裝時,上下導向塊必須保持平行,交叉角不得大于5。
在地震等自然災害發生時,建筑結構會產生振動,而摩擦擺支座中的摩擦材料就是利用這種振動作用的。當結構發生一定的位移時,支座底部的鋼板就會受到應力,這時,摩擦材料就會通過擦蹭作用,產生摩擦力抵消這部分應力,從而達到減震的效果。
橡膠隔震支座(普通橡膠隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座和高阻尼橡膠隔震支座等)既具有較高的豎向承載能力、大水平位移能力和復位功能,同時普通橡膠支座與阻尼器、鉛芯橡膠支座或高阻尼橡膠支座配合使用時可提供較大阻尼,由橡膠隔震支座組成的隔震體系理論、試驗研究及工程應用已較為成熟,隔震效果顯著,是目前建筑隔震的主流產品,外已經建成的隔震建筑90%以上采用橡膠隔震支座,我國建筑隔震采用橡膠支座的比例更大。建筑橡膠隔震支座在我國的應用較為成熟,標準較為完善。目前已頒布的相關標準有:《建筑抗震設計規范》(GB50011-20、《疊層橡膠支座隔震技術規程》(CECS126:200、《建筑隔震橡膠支座》(JG119-2000)、《橡膠支座第1部分:隔震橡膠支座試驗方法》(GB20681-200、《橡膠支座第2部分建筑隔震橡膠支座》(GB20682-200、《橡膠支座第3部分:建筑隔震橡膠支座》(GB20683-200、《橡膠支座第4部分普通橡膠支座》(GB20684-200。正在編寫的標準有《建筑隔震施工與驗收規范》、《建筑隔震設計規范》等。
機械性能(含沖擊韌性 AKV 值)需采用隨爐試棒檢驗,每爐配制兩套試棒(每套含拉伸試棒、沖擊試棒各 3 根):第一套由鑄件廠測試,提供抗拉強度(≥400MPa)、屈服強度(≥235MPa)、伸長率(≥22%)、沖擊韌性(-20℃時 AKV≥34J)報告;第二套由支座生產廠家復測,復測合格率需 100%,若單根試棒不達標需加倍取樣,仍不達標則該爐鑄件報廢。
通常在布置支座時需要考慮以下的基本原則:上部結構是空間結構時,支座應能同時適應建筑順橋向(X方向)和橫橋向(Y方向)的變形;支座必須能可靠的傳遞垂直和水平反力;支座應使由于梁體變形所產生的縱向位移、橫向位移和縱、恒向轉角應盡可能不受約束;鐵路建筑通常必須在每聯梁體上設置一個固定支座;當建筑位于坡道上,固定支座一般應設在下坡方向的橋臺上;當建筑位于平坡上,固定支座宜設在主要行車方向的前端橋臺上;支座各部應保持完整、清潔。
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