橡胶支座的技术参数与应用要求已被纳入多项国家规范,如《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》《铁路桥涵设计规程》(TBJ2-85)及《铁路建筑板式橡胶支座技术条件》(TB/T1893-87)等,为工程设计、施工及质量验收提供了明确依据。
超转角的危害:橡胶支座的设计允许转角一般不超过0.01 rad。一旦超出该范围,支座将处于非正常的工作状态,加剧结构安全隐患,可能导致变形失控与结构性损伤。
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由于建筑结构每一层的质心位置存在差异,上部结构的质心需要统一到一个特定点。在实际工程计算中,通常采用D+0.5L落到隔震层上的竖向构件底部的轴力来计算上部结构质心位置。
局部承压处理:在安装T型建筑时,若橡胶支座宽度小于梁底宽度,必须在支座与梁底之间加设尺寸大于支座的钢筋混凝土垫块或厚钢板作为过渡层,以此扩大承压面积,避免支座局部应力集中,形成不均匀受压。
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隔震技术应用技术发展:早期隔震工程多为基底隔震。随着技术进步,隔震方案已广泛应用于高层建筑、带地下室建筑等更复杂的结构中,为隔震层的设置提供了多样化选择。
盆式橡胶支座作为大跨度桥梁等结构的关键支撑部件,其结构设计与材料选型至关重要。从结构上看,盆式橡胶支座主要由上座板、下座板、橡胶板、聚四氟乙烯滑板、密封圈、防尘罩以及地脚螺栓等部分组成 。这种精妙的组合设计,使得支座能够高效地完成承载、转动和位移等功能。
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式中TE为支座橡胶层总厚度,公路规范要求其不能大大于支座短边长度的0.2;△L为由上部结构温度变化、混凝土收缩和徐变等作用引起的剪切变形和纵向力(当计入制动力包括制动力)产生的支座剪切变形,以及支座直接设置于不大于1%纵坡的梁底面下,在支座顶面由支座承压力顺纵坡方向分力产生的剪切变形;△T为支座在横桥向平行于不大于2%的墩台帽横坡或盖梁横坡上设置,由支座承压力平行于横坡方向分力产生的剪切变形。
橡胶支座在极端工况下(如夏季高温与地震力叠加)的受力能力有限,设计阶段需结合工程所在地的气候条件、抗震设防等级,合理选择支座类型(板式或盆式),必要时采用隔震支座(已纳入《GB50011-2001》建筑抗震设计规范),并优化结构布置,降低力叠加对支座的影响;施工中需考虑温度变化对支座位移的影响,预留足够的变形空间。
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板式橡胶支座中的拉压支座可同时承受竖向拉力与压力,其结构设计亮点在于:支座中心设置拉力螺栓,将支座顶板与下滑板刚性连接,可传递竖向拉力(如斜拉桥边跨支座的负反力);下滑板与底板、锚固扣板之间设置不锈钢板与聚四氟乙烯板的滑动副,既保证竖向力传递,又不影响支座的纵向滑动,适应梁体的温度伸缩变形。
球冠橡胶支座是在普通板式橡胶支座的顶部用橡胶制造成球形表面,球冠中心橡胶厚为4-8MM,它除了公路建筑板式橡胶支座所具有的所有功能外,通过球冠调节受力状况,适用于有纵横坡度的立交桥及高架桥,以适应2%到4%纵横坡下,其双林梁与支座接触面的中心趋于圆形板式橡胶支座的中心。

橡胶支座选配无需过度追求安全储备冗余,应基于实际受力计算科学选型:当计算得出支座最大反力 4100、最小反力 3700 时,可选用承载力 4000 的支座(其允许支反力变化范围为 3200~4200),无需为追求 “更安全” 而盲目选用承载力 5000 的支座,避免造成材料浪费及结构受力不合理。
在预制梁架设或现浇混凝土施工完成后,监理单位应重点核查支座的临时固定装置是否已拆除、梁底是否存在残留杂物、支座防尘保护装置是否安装到位等关键项目。
