在现代建筑抗震领域,隔震技术凭借其独特的力学机制,为建筑结构在地震中的安全提供了可靠保障。其核心思路是在建筑基础与上部结构之间巧妙设置柔性隔震层,这一设计宛如为建筑安装了一个强大的 “缓冲垫”。其中,橡胶支座是隔震层的关键部件,通过自身的弹性变形来延长结构的自振周期。通常情况下,普通建筑结构的自振周期较短,而设置橡胶支座后,结构自振周期可延长至 2 - 3 秒。这样一来,地震能量在传递过程中,由于周期的改变,难以与建筑结构产生共振,从而有效减少了地震能量向上部结构的传递 。
当橡胶与支座内加劲钢板粘结不良,在荷载作用下发生钢扳与橡胶脱胶,引起不均匀的鼓凸,见8-2.脱空是指板式橡胶支座与建筑底面及支承垫石顶面之间出现的缝隙大于相应边长的25%,通常板式橡胶支座使用时,应通过转动计箅,使支座顶底面与建筑全面积接触,局部脱空一方面造成支座压应力增加,另一方面支座脱空部位与外界空气接触,容易产生橡胶老化。
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近年来,橡胶支座施工技术逐渐成熟,在减震和抗大变形量等方面极大地提高了建筑的结构安全性。近年来,也有用特殊的高强度专用灌注胶进行脱空橡胶支座的修补,但耐久性和腐蚀性还有待验证。经检查符合质量要求后方可将锚环钢筋与预埋钢筋焊牢,之后,即可拆除XF型建筑伸缩缝的装配夹具。经实验能够保证质量亦可选用对接焊接,但均不得选用手工电弧焊。
滑移面卡顿会影响支座的正常滑动功能,进而影响桥梁或建筑结构在温度变化、地震等作用下的位移调节能力。硅脂干涸是导致滑移面卡顿的常见原因之一,硅脂作为滑移面的润滑剂,随着时间的推移和环境因素的影响,会逐渐失去润滑性能,变得干涸;杂质侵入也是一个重要因素,如灰尘、沙粒等杂质进入滑移面,会增加滑移面的摩擦力,导致卡顿现象的发生 。针对这一病害,需要对滑移面进行彻底清理,去除杂质,然后补注硅脂,要求硅脂的覆盖率≥95%,以确保滑移面具有良好的润滑性能,保证支座能够顺畅地滑动 。
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圆形球冠橡胶支座专为异形结构设计,分为两类:球冠圆板式支座:通过橡胶球冠调整受力方向,适应坡梁、曲梁的转角需求,竖向刚度稳定;聚四氟乙烯球冠圆板式支座:在球冠表面粘覆 PTFE 板,兼具转角与水平滑移功能,适用于大位移 + 大转角的复杂场景(如互通式立交桥)。
保护层维护:支座的侧向保护层是使用中易受损的薄弱环节。必须严格禁止出现破损、裂纹、缺胶、露铁、起鼓等现象。绝对不可以使用502等非结构用胶水进行临时修补,以免改变材料性能或掩盖潜在问题。
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建筑隔震橡胶支座橡胶支座除了本身的隔震橡胶支座力学性能满足抗震设计及使用要求外,还具备以下优点:一是建筑隔震橡胶支座橡胶支座耐久性好,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60~80年〔1〕,期间的隔震橡胶支座力学性能不会发生明显变化,也就是说在60年之内不会影响使用,可见,与建筑物具有同等寿命。
橡胶支座主要分为板式橡胶支座与盆式橡胶支座两大类,各具适用特性:
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支座的水平位移能力由其剪切变形量决定。普通橡胶支座的位移受限于橡胶层剪切变形,而四氟滑板橡胶支座通过聚四氟乙烯板与不锈钢板的低摩擦界面,解放了水平位移约束,能够适应建筑结构的大位移需求。同时,支座需具备灵活的转动性能,以适应梁体端的转动变形。
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。

预埋固定是连接工艺的第一步,下支墩预埋套筒与锚筋的焊接质量至关重要。焊接牢固程度需达到焊缝高度≥8mm,这一标准是基于对焊接接头力学性能的严格要求确定的。在实际施工中,采用专业的焊接设备和技术熟练的焊工进行操作,并通过超声波探伤等无损检测手段对焊缝质量进行严格检测,确保焊接接头的强度和可靠性,能够在地震等极端情况下承受巨大的拉力和剪力 。上预埋钢板与支座顶面通过螺栓连接,扭矩偏差≤±5% 设计值,通过精确控制螺栓扭矩,保证连接的紧密性和稳定性,确保在地震时能够有效地传递水平力 。
按活动方式分类,盆式橡胶支座可分为三类:双向活动支座(代号 SX),具备竖向转动及纵向、横向滑移性能;单向活动支座(代号 DX),具备竖向转动及单一方向滑移性能;固定支座(代号 GD),仅具备竖向转动性能。在盆式支座的聚四氟乙烯滑板设计中,需重点考虑支座局部脱空引发的应力集中问题,其使用应力应下调 75%;支座抗剪机构需具备传递上下钢板间水平力的能力,可承受任意方向的设计剪力或设计竖向荷载 10% 的水平力。
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