隔震技术是通过在上部结构与下部结构之间设置隔震层,以避开地震对建筑物的能量输入。近年来发明了种类繁多的隔震装置,按其原理不同可分为弹性支承与滑动支承两大类。弹性支承类隔震装置主要有铅芯橡胶隔震支座,夹层橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等,一般采用橡胶为柔性材料,地震时柔性材料发生较大水平变形,阻止了携带主要能量的高频地震波向上部结构传递,上部结构所受地震作用显著减小。而滑动支承类隔震装置内部有一滑动界面,当地震引起的惯性力大于大静摩擦力时,上部结构即可在隔震装置的滑动界面上产生滑动,这样可以避免剧烈的地表运动传至上部结构,常见的有水平摩擦滑动隔震支座、滚动隔震装置和摩擦摆隔震支座。
各层橡胶与其上下钢板经加压硫化牢固地粘结成为一体,加劲物有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台;橡胶的不均匀压缩使支座有良好的弹性以适应梁端的转动;分层橡胶有较大的剪切变形以满足上部结构的水平位移;具有构造简单、安装方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特点。
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支座的变位主要通过钢和钢的滚动及滑动来实现。支座的承载能力,主要是通过钢板对胶层侧向流动的约束来实现的。支座的构造简单、重量轻、价格便宜。支座的结构必须能满足由交通、温度变化、地震、预应力、收缩徐变等产生的位移和扭转。支座的类型与构造简易支座:简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫层来支承上部结构。支座的水平位移量仅与支座橡胶的净厚有关。支座的四氟滑板不得设置在支座底面,与四氟滑板接触的不锈钢板也不能设置在建筑墩、台垫石上。支座的位移仍通过聚四氟乙烯板与不锈钢板的平面滑动来实现。支座的养护及更换建筑支座在遭受损坏、作用不能充分发挥时,将会使建筑上、下部结构受到不利的影响。支座的制造将氯丁胶或天然胶按配方混炼,根据需要尺寸压延出片,剪裁成一定规格的半成品胶片。支座的作用主要有:传递桥跨结构的支承反力,包括恒载和活载引起的竖向反力和水平推力。支座垫石标高一般有两种方法控制,从桩地往上推或从路面往下返,一般多采用后者。支座垫石表面应平整、清洁、干爽、无浮沙。支座垫石顶面标高要求准确无误。
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。
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QPZ系列盆式橡胶支座分类纵向活动橡胶支座代号为ZX;多向活动支座代号为DX;固定支座代号为GD2.适用温度范围常温型支座:适用于-25℃~+60℃;耐寒型支座:适用于-40℃~+40℃代号为F3.技术性能支座竖向转角≥40′竖向承载力1000-50000KN共分28级,支座可承受的水平承载力为竖向的10%支座位移量可根据工程需要变更,定货时用户提出要求即可4.QPZ系列盆式橡胶支座构造特点:活动支座不锈钢板和聚四氟乙烯滑动面采用硅脂润滑,可降低摩擦阻力。
支座布置需遵循以下原则:对于有坡度的建筑,应将支座固定在标高低的墩台上;连续弯梁桥橡胶支座的选用应根据桥梁跨度、结构类型、结构高度等因素综合考虑;确保支座能够有效传递上部结构荷载,并适应梁体变形需求。
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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。
正常情况下,以及地震时建筑未产生倾覆力矩时,控制箱不发挥作用,隔震橡胶支座独立承担竖向和水平向作用力,满足常规的和设防烈度时的使用功能;在罕遇地震发生时,当橡胶支座上产生拉应力时,拉应力主要由控制箱承担,隔震橡胶支座承担的拉应力很小,当隔震橡胶支座上的压应力超过设计值时,此时,控制箱和与隔震橡胶支座共同承受竖向压力。
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板式橡胶支座及四氟滑板橡胶支座应检查如内容:①支座是否出现滑移及脱空现象;支座的剪切位移是否过大(剪切角应不大于35°);支座是否产生过大的压缩变形;支座橡胶保护层是否出现开裂、变硬等老化现象,并记录裂缝位置、开裂宽度及长度;支座各层加劲钢板之间的橡胶板外凸是否均匀和正常;对四氟滑板橡胶支座,应检查支座上面一层聚四氟乙烯滑板是否完好,有无剥离现象,支座是否滑出了支座顶面的不锈钢板。
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耐久性:设计寿命长,可达60-80年,与建筑物寿命相当。
板式橡胶支座按胶种适用温度分类如下:A、氯丁橡胶:适用温度+60℃∽-25℃天然橡胶:适用温度+60℃∽-40℃三元乙丙橡胶四、板式橡胶支座的适用范围普通板式橡胶支座适用于跨度小于30M、位移量较小的建筑.不同的平面形状适用于不同的桥跨结构,正交建筑用矩形支座;曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座.四氟板式橡胶支座适用于大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量建筑.它还可用作连续梁顶推及T型梁横移中的滑块.矩形、圆形四氟板式橡胶支座的应用非别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同.板式橡胶支座的安装与施工方法为了确定施加在盘式橡胶支座上的荷载和变形,通常转动轴可以认为在圆盘高度一半的水平面上。
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- ·FPS 摩擦摆隔震支座
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