转换连续梁桥支座保温措施对于转换连续梁桥,当支座(如盆式支座)与硫磺水泥砂浆块接触时,需采取保温措施:保温材料选择:采用阻燃型挤塑聚苯板(厚度≥50mm,导热系数≤0.03W/(m?K))包裹支座与砂浆块接触面;施工要求:保温层需连续铺设,接缝处用胶带密封,避免环境温度骤变(如冬季低温、夏季高温)导致聚四氟乙烯板脆裂或橡胶块老化。
橡胶支座作为连接桥梁、建筑上部结构与下部基础的关键传力部件,其性能直接关系到结构的安全、耐久与抗震能力。本文系统梳理了橡胶支座的核心技术要点,旨在为工程设计与施工提供清晰的参考。
当支座采用焊接连接时,在顶、底板相应位置处预埋钢板,支座就位后用对称继续方式焊接。当支座采用焊接连接时,在支座顶,底板相应位置处预埋钢板,支座就位后用对称断续方式焊接。当纵坡坡度大于1%时,应采用预埋钢板、混凝土垫块或其它措施将梁底调平,保证橡胶支座平置。到20世纪90年代,全至少有30多个和地区开展“基础隔震”技术的研究。到当前为止未发现任何问题,运用结果优越。到了1996年日本采用隔震设计的建筑数口达到了230栋。等待两片T梁间横隔板焊成整体后,方可拆除临时支撑。等待砂浆硬化后拆除调整支座水平用的垫块并用环氧沙浆填满垫块位置。
FPS建筑摩擦摆支座的主要特点包括自动调整侧向刚度和复位、震动周期与所载质量无关、具有稳定的滞回性能和优异的耐久性、以及能自行调整侧向刚度和自行复位等。它主要应用于建筑、桥梁以及其他土木结构隔震设计及抗震加固改造中。
安装精度要求高:在施工安装过程中,尽管有临时固定装置,但在较大的重力荷载作用下,较难保证安装精度,可能出现初始偏心、不对中的情况,从而偏离设计的理论要求,影响隔震效果甚至存在安全隐患。
水平度误差控制:支承支座的支墩(或柱)顶面,其水平度误差施工后应不大于0.5%。支座安装就位后,其顶面的综合水平度误差应进一步控制在不大于0.8%的范围内。
隔震支座分类:橡胶隔震支座主要分为有芯型(铅芯支座)和普通型两大类别。
在橡胶支座的设计计算中,需结合支座的结构特性进行专项分析。板式橡胶支座的设计通常包含承压面积核算、支座厚度确定、竖向平均压缩变形量评估、内部加劲钢板强度设计及抗滑稳定性验算等内容。

地震综合观测基地由大连市建筑设计研究院设计,在建筑基础部位加装34个隔震支座,具备以下三方面优点:一是建筑隔震橡胶支座耐久性好,抗低周期疲劳性能、抗热空气老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均较好,其寿命可达80~100年,期间的隔震力学性能不会发生明显变化;二是具有足够的安全储备,水平变形250%不会影响使用,另外具有足够竖向承载力保证稳定的支撑建筑物,建筑隔震橡胶支座结构中的隔震层具有稳定的弹性复位功能,能在多次地震中自动瞬时复位;三是设计及施工方便,因建筑隔震橡胶支座的设计与配方科学合理,与传统的抗震结构相比,上部结构的地震反应减小到前者的1/4~1/8左右,安全可靠度大大提高,建筑的设防目标一般可以提高一个设防等级;传统的设防目标是小震不坏,中震可修,大震不倒,而隔震建筑能做到小震不坏,中震不坏或轻度损坏,大震不丧失使用功能,其潜在的经济效益和社会效益十分可观。
固定支座:起到铰接的作用,允许建筑结构在沿道路的竖直平面内自由转动,但约束其纵向和横向的水平位移。
建筑摩擦摆支座,也被称为摩擦摆减隔震支座或摩擦滑移隔震支座,是一种特殊的建筑结构支承装置。它利用钟摆原理,通过滑动界面的摩擦消耗地震能量,实现减震功能,并通过球面摆动延长梁体运动周期,实现隔振功能。
体系转换是盆式橡胶支座安装的最后一个重要环节,在临时支座拆除前,必须仔细检查支座与梁底的贴合度,脱空率≤5%。这是因为支座与梁底的贴合情况直接影响到荷载的传递效率和结构的受力状态,如果脱空率过大,会导致支座局部受力过大,影响支座的使用寿命和结构的安全性 。在切割临时锚固时,为了避免橡胶层受热老化,采取水冷降温措施。通过在切割部位周围设置水冷装置,在切割过程中持续对切割部位进行冷却,有效地降低了橡胶层的温度,保护了橡胶层的性能,确保了支座在长期使用过程中的可靠性 。
摩擦摆隔震支座通常由上部结构连接板、球面滑动层、摩擦材料、复位装置和下部结构连接板等部分组成。当地震发生时,上部结构相对于下部结构产生水平位移,球面滑动层开始滑动,摩擦材料产生摩擦力,消耗地震能量。同时,复位装置提供恢复力,使上部结构在地震后能够恢复到原来位置。
阻尼器连接:与传统阻尼器配合使用时,通常通过钢制支撑与主体结构相连。常见的支撑结构形式包括斜杆型、人字型、门架型及交叉型等,旨在通过设置阻尼设备来减少地震时结构的振动响应。
支座安装平面必须与支座的滑动平面或滚动平面平行,其平行度偏差不宜超过2‰。
隔震橡胶支座为了改善框架或底框结构的抗震性能,同时克服现有耗能减震加固方案存在的问题,周云教授设计了扇形铅粘弹性阻尼器对框架或底框结构进行抗震加固,该阻尼器可直接安装于柱底节点区或是边柱和中柱的梁柱节点区J,如2所示这种加固方案具有以下优点:(加固时不需拆除填充墙,施工方便,省工省时;阻尼器可直接通过预埋或后锚固的连接件与结构相连,不需使用额外的支撑等连接构件,节省材料;只在梁柱节点局部加设阻尼器,不影响空间使用;阻尼器采用符合建筑美学观点的弧形构造,整体造型美观。
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板式橡胶支座:依靠橡胶片的剪切变形来适应梁体的位移,并通过橡胶的压缩来承受荷载。它进一步细分:
现代隔震与消能减震设计通过将非线性、大变形集中到隔震支座和阻尼器上,既简化了结构分析方法,也提高了抗震设计的可靠性。隔震层作为关键环节,其设置位置多样,基础隔震作为广泛应用的技术,主要在基础与结构间安装橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座等缓冲装置。
随着人们对生产和生活中震动控制要求的不断提高以及现代智能技术、自动控制技术的出现,隔震技术的发展也将飞速向智能化,多元化发展。而主动隔震技术在不断发展,广泛应用于减震隔震行业,为市场带来更大的活力。我公司专业从事建筑减隔震技术咨询,减隔震结构分析设计,减隔震产品研发、生产、检测、安装指导及更换,减隔震建筑监测,售后维护等成套技术为一体的高科技企业,如有需要可联系我公司。
之后又下达了进行圆形板式橡胶支座的试验研究和对矩形板式橡胶支座的补充试验研究课题,交通部公路规划设计院又分别委托铁道部科学研究院在500T和2000T压力试验机上进行了批量圆形、矩形和较大规格的板式橡胶支座试验,在取得大量可靠试验数据的基础上,对原规范中相关矩形板式橡胶支座的一些设计参数进行了修订,并将圆形板式橡胶支座试验和对矩形板并于1993年发布了交通行业标准《公路建筑板式橡胶支座》。
摩擦摆支座具有隔震和减震功能,其应用领域较为广泛,主要包括以下方面:
摩擦摆隔震支座(Friction Pendulum Bearing,简称FPB)是一种先进的隔震装置,它基于钟摆原理和摩擦耗能机制来减少建筑物或桥梁在地震等外部激励下的响应。摩擦摆隔震支座通过球面滑动和摩擦耗能来隔离地震能量,从而保护上部结构免受地震破坏。
当隔震支座因老化、损伤需更换时,需解决 “顶升过程中支座反弹” 问题:因支座在长期荷载下存在压缩量(通常 2mm-5mm),顶升时会自然反弹,可能增加楼板位移量、损伤混凝土结构;应对措施:更换前将支座上下法兰板用两块 Q235 钢板(厚度 10mm-12mm)对称焊接固定,限制反弹位移,待新支座安装到位后拆除焊接钢板。
关键应用提示:对于预应力梁,其顶面支承处可设计为稍后倾的姿态;而对于非预应力梁,板式橡胶支座顶部的底座表面则可以设计为稍微向前倾斜,但需注意倾斜角度一般不应超过5度,以确保受力合理。
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支座的耐火性能通过严格测试验证:将支座置于以木柴、柴油为燃料的明火中燃烧1小时后取出,冷却至常温,测试其竖向极限压应力与同批支座的变化率不应超过30%。橡胶材料本身需满足抗压强度高、弹性好、徐变小、温度适应性好、耐老化、耐磨耗等综合要求,确保长期使用的耐久性。
橡胶支座的主要力学性能指标是评估其工程适用性的核心依据,主要包括:抗压弹性模量:反映支座在压力作用下的变形特性;抗剪弹性模量:表征支座的剪切变形性能;水平抗剪倾角:体现支座的抗倾覆能力;极限抗压强度:确定支座的最大承载能力;竖向极限拉应力:通过拉伸试验确定支座的抗拉性能。
盆式橡胶支座中的固定拉压支座,用于承受上拔反力(如斜拉桥、悬挑结构),施工核心要点:结构组成:支座中心穿设预应力钢筋,钢筋外侧在支座高度范围内设置套管,形成软垫缓冲层;预加应力:预应力钢筋需按1.2 倍设计上拔力预张拉,避免因锚杆伸长导致支座与上下结构脱开,确保抗拉可靠性。
曲率半径:曲率半径过大可能导致桥板大幅度晃动,增加落梁的概率;曲率半径过小则会使减震球摆的晃动太小,不利于消耗地震能量。在高速铁路桥梁摩擦摆支座隔震设计中,应当考虑曲率半径对梁体位移、支座残余位移和桥墩内力的影响,再因地制宜选择合适的曲率半径。
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。
在支座底面增设直径D=2.5mm的半圆形橡胶圆环,当支座承受荷载时,底部圆环首先发生变形压密,从而优化底面受力分布,有效预防或改善支座底面脱空问题,确保受力均匀传递。
斜桥特殊处理:对于单跨或双跨斜桥的支座布置,其位移方向必须平行于车道中心线,而不应垂直于斜桥的桥墩或桥台,这一特殊要求需要格外重视。
铅芯橡胶隔震支座:在普通橡胶支座中心压入铅芯构成。铅芯具有良好的塑性和能耗能力,能在地震时通过塑性变形大量消耗地震能量,起到显著的减震、隔震效果。此类支座已被纳入国家《建筑抗震设计规范》,在全国乃至国际范围内得到广泛应用和专家肯定。
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