支座的转动转角度通常大于0.02rad。经过硅脂润滑处理后,常温型活动支座的设计摩阻系数小于0.03,耐寒型活动支座的设计摩阻系数小于0.06。板式支座地震力受滑板支座滑动摩擦系数的影响较为复杂,在Ⅰ类场地条件下影响较小,但在Ⅳ类场地条件下影响显著,同时与地震烈度水平密切相关。
一般情况下可将抵抗外扭矩的抗扭支承布置在两侧桥台上(或一侧),为了满足全桥伸缩缝的构造要求,希望其变形方向沿着切线方向移动,为此在构造上必须采取一定的限制措施,此时,可在1个桥台上布置固定橡胶支座,其余墩台上的活动橡胶支座的移动方向为左右相邻橡胶支座的连线方向建筑隔震设计的基本原则建筑隔震设计可以加强建筑抗震性能,但在进行隔震设计时应当遵守以下几个基本原则,只有认真遵守这些原则,才能有效地、切实地提高建筑抗震效能。
在正式进行支座布置前,应进行充分的模拟演习,以便及时发现方案中潜在的技术问题与施工组织问题,及时修正技术参数,确保人员、材料、机械设备到位,并合理组织施工工序。
自1965年上海橡胶制品研究所联合上海市政工程研究所率先开展板式橡胶支座研发以来,我国建筑隔震技术已历经六十载发展历程。通过在全国公路桥梁工程的实践应用,叠层橡胶支座已发展成为建筑结构抗震的核心技术,其经济效益相较传统抗震体系提升显著——地震导致的建筑破坏、财产损失及停工损失可降低70%以上。
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。
施工安装:这是支座应用成功的关键环节,安装时需严格控制精度 —— 水平精度倾斜度需达到 1/500,与设计标高高度差 ±3mm,位置精度 X-Y 方向 ±5mm;架设下预埋板周边钢筋时,需避开预埋锚筋及预埋套筒,避免影响支座受力。
滑移支座在剪切作用下容易出现变形问题。滑移支座在剪切作用下,可能会发生较大的形变,甚至可能会出现严重的裂缝病害;滑移支座究其原因,滑移支座主要是因为浇筑湿接头过程中存在着严重的漏浆或伸缩缝施工前的杂物清理不净等。实践中可以看到,滑移支座墩台上若存在着诸多杂物,不仅可能会对滑移支座产生严重的污染,而且还可能会对支座的正常功效发挥产生不利的影响。
下面是一张在工程实际中滑板橡胶支座产生较大剪切变形的现场,板式橡胶支座剪切变形和承压波纹状凹凸现象橡胶支座的使用抗震设计中橡胶支座的使用与结构抗震加固,1981年6月日本开始实施的新抗震设计法,其大特点是是采用了考虑结构动力特性的两阶段设计法。
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活动支座的摩阻系数经注入专用硅脂润滑后,常温型活动支座的设计摩阻系数最小取值可为0.03;耐寒型活动支座的设计摩阻系数最小取值可为0.06。该系数对计算支座水平力及位移至关重要。
复位能力强:在地震结束后,FPS摩擦摆支座能够利用自身的复位机制使上部结构恢复到原来的位置,保证建筑物的稳定性。
对于处于地震带上的公路、铁路建筑,为减小地震灾害,现多选用抗震支座或减隔震支座产品。对于上部结构存在向上的反力的建筑,一般选用拉压支座。对于悬索桥、斜拉桥等存在漂浮结构的建筑,在梁体横向一般需要选用抗风支座产品。对于沿海及跨海建筑,为保证支座使用寿命,则多选用耐蚀支座产品(一般为耐蚀球型支座)。对于跨铁路、高山跨峡谷的建筑,为了不干扰铁路运行和减小施工难度,多选用转体法施工,因此多选用转体球铰产品。对于在高纬度地区低温环境,为保证钢材应力,多选用低温用支座。
其他工程结构:如采光顶网架工程、玻璃屋面工程、大剧院钢结构工程、连廊、桁架工程、大跨度体育场馆、电厂圆形网架工程、国际博览中心钢结构工程、地铁站、游泳馆桁架工程、展厅等项目工程。
对于普通型建筑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.对于四氟乙烯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圆型扳式橡胶支座的产品特性1990年交通部公路规划设计院委托铁道部科学研究院对100多块圆型板式橡胶支座,进行了全面系统的试验研究。
由于我国幅员辽阔,许多省、市都位于高烈度地区,所以抗震减灾的形势非常严峻,防震、抗震工作量大。用橡胶支座进行建筑物基础隔震的技术已比较成熟,其实际应用价值已得到了验证。加快这一技术的推广应用,特别是在高烈度地震区的应用具有重要意义,市场前景也十分广阔。
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。
板式支座承受的地震力受多种因素影响,其中滑板支座的滑动摩擦系数与场地条件的关联性最为显著:场地条件影响:在 Ⅰ 类场地(坚硬场地,如岩石地基)中,地震波传播速度快、频率高,摩擦系数对地震力的影响较小;在 Ⅳ 类场地(软弱场地,如淤泥质土、松散砂层)中,地震波能量易积聚,摩擦系数增大时,支座传递的地震力显著上升;烈度水平影响:地震烈度越高(如 8 度、9 度区),摩擦系数对地震力的敏感度越强,需通过提高隔震支座的耗能能力(如采用高阻尼橡胶),抵消摩擦系数波动带来的不利影响。

裂缝与龟裂现象:板式橡胶支座经长期使用后,表面常出现龟裂裂纹。通常情况下,这类裂纹宽度与深度有限,属于正常老化现象。然而,当支座内部结构层厚度不均或粘结强度不足时,会导致局部应力集中,进而引发异常的粘结破坏与变形,严重影响支座承载力。
起鼓损坏:因基层不干燥、粘结不良引发,基层施工需规范操作、充分养护,待基层干燥后先涂底层涂料,固化后再按工艺逐层施工相关防护层。
建筑支座的布置方式:主要根据建筑的结构型式及建筑的宽度确定。建筑支座的布置主要和挢梁的结构形式有关。建筑支座的应用范围很广泛,但是要注意在施工过程中所产生的问题,这样才能保证建筑的安全与质量。建筑支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台,并同时能适应梁部结构的变形(位移和转角〕。建筑支座更换施工注意事项对不同形式的建筑应采用不同的顶升方式。
板式橡胶支座的竖向极限拉应力和水平性能和橡胶支座关于橡胶材料老化及更换支座橡胶支座病害处理的方法很多,但应综合考虑病害情况、结构形式和处理条件等因素合理选择处理方案,常规处理方法主要有以下几类:1更换处理:这是一种解决病害较彻底的办法,对由于橡胶支座引起的对结构的影响和橡胶支座耐久性存在问题可较好解决。
常规验收:检测支座高程(偏差≤±3mm)、相邻支座高程差(≤5mm)、水平位置(偏差≤10mm);剪切变形检查:桥面铺装前(宜选择年平均气温时段),用千斤顶轻微顶起梁端(顶起高度≤10mm),检查支座剪切变形 —— 若支座自动复位,说明变形可逆;若无法复位(残余变形≥5mm),需更换支座;缝隙处理:上预埋钢板作为底模时,连接板与模板缝隙、梁底模板接缝需用胶带粘贴密封,梁模板边缘加钢管支撑(间距≤500mm),避免混凝土浇筑时漏浆;隔震支座上柱梁底模采用定型专用模板,确保与支座贴合紧密。
公路及各类建筑在投入运营一段时间后,质量缺陷容易逐渐显露,而支座问题作为建筑工程中常见的早期病害,已引起行业内的广泛重视。影响板式橡胶支座质量的因素众多,在采购与使用过程中,需重点关注原材料品质、生产工艺精度、结构设计合理性等关键环节,从源头把控支座质量。
单向滑动支座同样具备 800KN - 60000KN 的竖向承载力,转角能力与双向滑动支座一致,为≥0.02rad 。但在位移能力上,它主要负责单向的位移调节,范围为 ±50 - ±200mm,这种特性使其在曲线桥以及温差变化较大的区域发挥着重要作用,能够针对性地满足这些特殊结构和环境下桥梁的位移需求。
普通板式橡胶支座 (GJZ):通过多层钢板与橡胶硫化粘结而成,利用橡胶的剪切变形适应梁体位移,具有良好的垂直刚度与水平柔韧性。

纳米改性橡胶材料也是一个重要的创新方向。通过在橡胶中添加纳米级别的填料,如石墨烯、纳米碳酸钙等,使橡胶的性能得到了极大提升。研究表明,添加 2% 石墨烯的橡胶材料,其耐臭氧老化性能提升了 50%,拉伸强度提高了 30%,达到≥18MPa 。在实际应用中,这种纳米改性橡胶支座在恶劣的自然环境下,能够保持更长久的性能稳定,有效延长了建筑和桥梁结构的使用寿命 。
C40 混凝土柱:600mm 直径圆形柱(假设柱高 3m),线刚度计算为9189kN·m/rad,计算依据:C40 混凝土弹性模量 3.25×10?MPa,截面惯性矩 I=π×(0.6m)?/64≈0.00636m?,线刚度 EI/L=3.25×10?kN/m2×0.00636m?/3m≈68250kN?m/rad,实际 600mm 直径 C40 柱(L=3m)线刚度约 6.8×10?kN?m/rad,与 LRB 支座竖向刚度(2667kN/m)分属不同力学参数(竖向刚度 vs 线刚度),正确对比应为 “LRB 支座竖向刚度仅为同截面 C40 混凝土短柱(L=0.5m)竖向刚度的 1/5~1/8”,体现隔震支座 “竖向稳、水平柔” 的特性。
隔震层在地下室以下!之所以称为建筑师模式(图,是因为它受建筑师欢迎!建筑师可以省去很多的麻烦,相较其他选择结构工程师的工作也要轻松一些。对于主体设计与隔震设计分工的情况,选择建筑师模式就很合适,基本上各干各的,免除了不少隔震构造。
所有建筑固定橡胶支座在设计施工时应遵循以下布置原则:其一,在桥跨结构方面,应使梁的下缘在制动力的作用下受压,布置在行车方向前方;其二,在桥墩方面,应使制动力的方向指向桥墩中心,使墩顶圬工在制动力的作用下受压不受拉;其三,在桥台方面,应使制动力的方向指向堤岸,使墩台顶圬工受压,并能平衡一部分台后土压力。
盆式橡胶支座根据其功能和性能特点,可分为双向滑动支座、单向滑动支座和固定支座三种类型,每种类型在竖向承载力、转角能力和位移能力等方面都有着明确的参数指标,以满足不同工程场景的需求。
随着建筑和桥梁工程对安全性和耐久性要求的不断提高,行业标准也在持续升级。以最新的 JT/T 391 - 2024 行业标准为例,在耐候性方面提出了更高的要求,明确规定橡胶支座的使用寿命需≥50 年 。这一规定促使企业在材料选择、生产工艺等方面进行全面优化,采用更优质的橡胶材料和先进的制造工艺,以确保支座在长期使用过程中能够保持稳定的性能 。
在支座选型方面,应优先考虑矩形支座设计,因为矩形支座沿短边方向的转动性能明显优于长边方向;圆形支座虽然各向转动性能一致,但总体转动效能通常不及矩形支座。支座设计不仅要满足承受和传递荷载的基本要求,还应确保桥跨结构能够产生必要的变位,同时保证力的传递路径合理通畅,避免出现过度应力集中现象。
支座垫石应配置专用钢筋网,当采用直径8毫米钢筋时,网格间距宜控制在50毫米×50毫米。桥梁墩台结构应有竖向受力钢筋延伸至支座垫石区域,垫石混凝土强度等级不应低于C30标准。
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