盆式橡胶支座:将承压的橡胶块放置在钢制盆腔内,通过橡胶的三向受压状态提供更高的承载能力,适用于大跨径桥梁。
抗震优势:具备弹性复位功能与万向位移能力,减震效果显著,可实现 “小震不坏、中震基本不坏或轻度损坏、大震不丧失使用功能” 的抗震目标。
球形支座:以其大位移量、大转角能力和高承载力的特点,适用于特殊复杂工况的大型工程。
板式橡胶支座是通过聚醚聚氨脂的变形来适应支座的转动要求,因此聚醚聚氨脂橡胶圆盘应有足够的则度,以承受垂直荷载,不发生过度的变形,同时又要有足够的柔度以适应转角的需要,不发生脱空,且不会产生过大的应力传递给其它的构件,如聚四氟乙烯板。
FPS摩擦摆支座通常由一个上座板、一个下座板以及一个位于两者之间的球面滑动面构成。上座板与上部结构相连,而下座板则与基础或地面相连。在地震发生时,上座板相对于下座板在球面滑动面上滑动,产生摩擦耗能,从而减小地震能量对上部结构的影响。
支墩设计与隔震层管控:高下支墩的隐患:若支墩高度过高(如>3m)且无检修空间,会导致隔震支座更换时无法布设千斤顶(需≥1.2m 操作空间),因此设计需预留≥800mm 宽检修通道;隔震层功能约束:若隔震层兼做设备层或储物间,需满足两项关键要求:防火设计:支座周边需设置防火隔板(耐火极限≥1.5h),避免高温灼伤橡胶;改造管控:禁止擅自改动隔震层结构(如增设墙体),防止改变隔震层刚度分布。
四、四氟板式橡胶支座型号及适用气温氯丁胶型:+60℃~25℃天然胶型:+60℃~--40℃三元乙丙胶型:+60℃~-45℃五、四氟乙烯滑板式橡胶支座选用和安装选择四氟乙烯滑板式橡胶支座时,其橡胶支座承载力偏差范围应控制在士10%。
层间隔震作为一种创新的隔震技术形式,在实际工程中展现出良好的应用效果。该技术通过在建筑中间层设置隔震系统,既起到结构转换层的作用,又为设备管道的布置提供了便利条件。
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橡胶材料性能要求项目试验标准性能氯丁橡胶硬度(IRHD)GB/T6031-9860±3拉伸强度(MPA)GB/T528-98≥17扯断伸长率(%)GB/T528-98≥400脆性温度(℃)GB/T1682-94≤-40耐臭氧老化(试验条件为25~50PPHM,20%伸长,40℃×96H)GB/T7762-87无龟裂热空气老化试验试验条件(℃×H)GB/T3512-83100×70拉伸强度降低率(%)<15扯断伸长率降低率(%)<40硬度变化(IRHD)<+15试件做分离试验时,橡胶与四氟板之间的小粘着强度(KN/M)GB/T7761-87>4试件做分离试验时,橡胶与金属板之间的小粘着强度(KN/M)GB/T7760-87>7恒定压缩永久变形(70℃×22H)(%)GB/T7759-96≤20三、建筑支座的布置上部结构是空间结构时,支座应能同时适应建筑顺桥向(X方向)和横桥向(Y方向)的变形;支座必须能可靠的传递垂直和水平反力;支座应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、恒向转角应尽可能不受约束;铁路建筑通常必须在每联梁体上设置一个固定支座;当建筑位于坡道上,固定支座一般应设在下坡方向的桥台上;当建筑位于平坡上,固定支座宜设在主要行车方向的前端桥台上;固定支座宜设置在具有较大支座反力的地方;(8)在同一桥墩上的几个支座应具有相近的转动刚度;(9)连续梁可能发生支座沉陷时,应考虑制作高度调整的可能性。
减隔震摩擦摆支座(也称为FPS摩擦摆支座)是一种特殊的减隔震装置,它利用钟摆原理和滑动界面摩擦来消耗地震能量,进而实现减震和隔震的功能。
1965 年,上海橡胶制品研究所、上海市政工程研究所、上海市政设计院联合启动板式橡胶支座研制,突破 “橡胶 - 钢板硫化粘合” 关键技术;1970-1980 年,先后在广东(广深公路桥)、上海(南浦大桥引桥)、山东(济青高速桥)等省份的公路桥应用,开启我国橡胶支座规模化推广序幕,目前已成为中小跨径结构的主流支座形式。
通过对部分高速公路板式橡胶支座的实际使用情况进行调查,发现用户在板式建筑支座的安装过程中可能出现的问题如下:部分梁底支座安装位置平面与墩台处支承垫石上表面夹角过大,造成支座单边受力,因而支座局部变形严重,如果继续增加恒载和汽车活载,梁体会继续发生挠曲变形,这样会加大梁底的倾角,严重时会造成板式橡胶支座单边脱空。
功率流分析应用:从结构振动能量传递的视角进行研究,有助于深入剖析高架桥在纵向振动中的能量传递路径,并明确板式橡胶支座各项参数对桥梁抗震性能的具体影响机制。
橡胶支座的技术演进深度融合了材料科学与工程力学,其可靠性直接关乎建筑结构的安全性与耐久性。从板式支座的基础传力到隔震支座的前沿消能,规范化安装与周期性维护仍是保障长效运行的基础。未来,随着叠层结构与配方设计的持续优化,支座技术有望在极端荷载环境下实现更广范的安全防护。
盆式橡胶支座安装过程中,底部及锚栓孔处空隙需采用重力灌浆方式灌注。规范的灌浆操作应从支座中心部位开始,逐步向四周扩散注浆,直至从模板与支座底板周边的间隙处可清晰观察到灌浆材料完全充盈。这种灌注顺序确保了气体有效排出,避免空鼓缺陷。
板式橡胶支座的设计在大量试验研究的基础上,板式橡胶支座的设计中应考虑下列参数:钢盆中橡胶的抗压允许应力为25MPA;聚凹氟乙烯板的抗压允许应力(平均应力)纯聚四氟乙烯为24MP山填充聚四氟乙烯(80%聚四氟乙烯十15%玻璃纤维十5%石墨)为36MPA;纯聚四氯乙烯加295硅脂为30MPA;支座钢件的允许应力为130MPA。
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在隔震支座安装阶段,防雷接地及电力系统的处理需特别关注,穿越隔震支座的配线应预留足够的长度,并放置在隔震支座的专用防火节点中,确保电气安全。
表盆式橡胶盆式橡胶支座出厂检验检验项目检验内容检验依据检验频次盆式橡胶支座各部件尺寸按设计每个盆式橡胶支座上盆式橡胶支座板不锈钢板平面度按设计聚四氟乙烯板凸出衬板高度≥MM聚四氟乙烯板表面储硅脂槽尺寸及排列方向按设计支座组装高度偏差0条吊装预制箱梁(带盆式橡胶支座),将箱梁落在临时支承千斤顶上,通过千斤顶调整梁体支点标高。
支承垫石处理:支承垫石需达到设计强度(下部结构混凝土需达到 75% 设计强度),表面平整、清洁、干燥,无起皮、起砂、开裂等问题;预埋螺孔需清理干净并涂抹黄油,采用黄油和油毡设置隔离层,为后续支座更换预留条件。
降低房屋造价:由于隔震体系的上部结构承受的地震作用大幅度降低,使上部结构构件和节点的断面、配筋减少,构造及施工简单,大大节省造价。虽然隔震装置需要增加造价(约5%).但建筑总造价仍可降低。从汕头、广州、西昌等地建造的隔震房屋得知,多层隔震房屋比传统多层抗震房屋节省士建造价:7度区节省1%~3%;8度区节省5%~15%;9度区节省10%~20%,并且安全度人大提高。
隔震建筑的施工应进行施工过程变形监测。隔震建筑工程验收需一般规定隔震建筑施工期间可设置必要的临时支撑或链接,避免隔震层发生水平位移。隔震建筑完工后,应对上部结构与水平方向和竖直方向阻碍物的脱开距离进行检查。隔震建筑与非隔震建筑之间、隔震建筑之间的隔震缝,宽度应符合设计要求进行施工。隔震结构的典型优越性有哪些隔震结构的验收除应符合现行有关施工及验收规范的规定外,尚应提交下列文件:隔震结构施工安装记录;隔震结构施工全过程中隔震支座竖向变形观测记录;隔震橡胶橡胶支座:有天然夹层橡胶橡胶支座、铅芯橡胶橡胶支座,高阻尼橡胶橡胶支座等。隔震橡胶支座:隔震层构(配)件检验批施工验收隔震橡胶支座:隔震层楼电梯施工隔震橡胶支座:隔震缝施工隔震橡胶支座安装完成后,应经验收后进行下道工序施工。隔震橡胶支座方案设计4.1基础隔震橡胶支座在建筑物或构筑物的基底设置隔震橡胶支座装置。
支设梁、支墩侧模与板底模:支墩和梁侧模板采用15MM厚木胶合板,背面衬50×100方木;楼板模板支好后,在上面放出隔震橡胶支座的平面位置控制线;下预埋板终校正固定:底板钢筋绑扎完成后,对下预埋板进行校正并固定牢固;高强螺栓预拧与下预埋板保护:为保证下预埋板上套筒的位置准确,同时也为了防止浇筑砼过程中套筒内落入砼,先行将高强螺栓拧到预埋板上,但不用拧紧;同时做好防护防止浇筑砼时污染预埋板表面;浇筑梁板、支墩砼:梁板与支墩的砼一次性浇筑。
钢筋种类及使用部位、钢绞线或高强钢丝种类及其对应产品标准,其他特殊要求(如强屈比等);钢支座:钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来实现支座的位移和转动功能的。钢质边梁采用16MN精轧而成,锚固板及Φ16锚固筋具有良好的机械性能。高层、超高层结构应根据情况补充日照变形观测等特殊变形要求观测要求;高低跨处变型缝应采取能适应变形的密封处理。高强螺栓和螺母必须订做保护帽或塞,防止丝扣损伤。高阻尼橡胶支座(HDR),是在橡胶母材中添加碳或者其他元素,使叠层橡胶具有良好的阻尼性质。高阻尼橡胶支座(HDR)用复合橡胶制成的具有较高阻尼性能的隔震橡胶支座。
盆式支座在建筑上的安装多采用焊接连接方式。在建筑上下部结构施工过程中,应在盆式橡胶支座安装位置预埋比支座顶、底板尺寸更大的钢板,并采取可靠的锚固措施。在落梁过程中,必须确保在重力作用下橡胶支座上下表面相互平行且与梁底、墩台顶面完全密贴,同时保证两端的支座处于同一平面内。梁的纵向倾斜度需要严格控制,以防止支座产生初始剪切变形。
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Ⅰ型——支座与墩、梁之间采用套筒连接,支座顶面、底面均设预埋钢板,上、下支座板和套筒之间采用锚固螺栓连接,上、下预埋钢板与套筒之间采用配合焊接。
变形协调控制:在施工及使用中,必须严格控制相邻支座的竖向变形差异。过大的竖向变形差会导致相连水平构件(如梁)两端产生较大的附加弯矩和剪力,增大节点域的破坏风险。
建筑橡胶支座作为建筑工程中关键的配套构件,在荷载、温度变化、混凝土收缩及徐变等多重作用下,能够灵活适应建筑上部结构的转角与位移需求,确保上部结构可自由变形而不产生额外附加内力,有效保障建筑结构的稳定性与安全性。随着地震灾害的频繁发生,人们对建筑物抗震设防意识日益提高,基础隔震设计已成为设计单位与业主方重点关注的环节,而橡胶支座正是实现这一设计目标的核心产品之一。
从3中可以看出,加入板式橡胶支座后,流入各桥墩总的功率流发生了变化:普通活动支座时,由于活动墩与梁部无水平联系,从梁部传下的功率流,全部流入固定墩,流入桥墩的总功率流实际上反应的是流入固定墩的功率流,功率流曲线比较平坦;加入板式橡胶支座后,加强了活动墩与梁部的联系,功率流在各个活动墩之间分配,随着支座水平刚度的增加,总功率流减小;当激振频率与某活动墩的自振频率接近时,即结构发生准共振时,则流入该墩的功率流增加,总功率流局部会出现峰值。
基于盆式橡胶支座在公路建筑的广泛使用,为了确保其使用质量和稳定性,橡胶支座的设计必须按照设计规范严格计算,并在安装时应严格按照设计纸进行正确安装,使支座整个平面均匀承压,橡胶支座与上下结构之间接触紧密,从而实现延长公路建筑的使用寿命。
在需要更换隔震支座时,由于支座在上部荷载作用下存在压缩量,顶升过程中会产生自然反弹。为控制这一风险,可采用上下法兰板用钢板焊接的固定方式,减少楼板顶升位移量,确保混凝土结构安全。
支座的内在质量是保证其性能的根本,主要控制点包括:
无论技术形式如何创新,“隔震功能有效实现(地震时耗散能量)” 与 “持续实现(全寿命周期性能稳定)” 始终是核心 —— 需通过材料改良(如纳米改性橡胶)、智能监测(植入光纤传感器实时测应变)等技术,确保隔震体系长期可靠。
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