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。
待下支墩混凝土达到75%设计强度后,将橡胶隔震支座按型号分类摆放,利用塔吊将支座吊至相应的支墩上,然后使用葫芦吊和简易钢架吊起支座并安装到位。并将预埋件螺孔清理干净,涂上黄油。用高强螺栓将下连接板牢固地与下预埋板连接。高强螺栓的拧紧过程应分为初拧、复拧、终拧三个阶段,并在同一天完成。螺栓连接时,严禁用锤敲打等破坏方法强行穿入螺栓,另外要保持构件摩擦面的干燥,严禁雨中作业。
当支座采用焊接连接时,需在盆式橡胶支座顶、底板对应位置预埋 Q345B 钢板(厚度≥16mm),支座就位后采用对称断续焊接法(焊段长度 50-100mm,间隔 50mm)施工。关键控制要点:①焊接温度≤200℃,避免高温灼伤橡胶板与聚四氟乙烯板(二者耐热温度分别≤100℃、260℃);②焊接后 24 小时内涂刷环氧富锌底漆(干膜厚度≥80μm)+ 面漆,完成防锈处理。
氯丁橡胶板块装入钢盆时,需通过分段加压(从中心向四周)排除内部空气,确保橡胶与钢盆内壁紧密贴合,密封后需进行气密性测试(加压 0.05MPa,保压 30min 无泄漏),防止雨水渗入导致钢盆锈蚀。
橡胶支座特殊构造:在标准板式橡胶支座表面整体粘覆一层聚四氟乙烯(PTFE)板,并常与不锈钢板(推荐厚度≥3mm)及上钢板(推荐厚度≥18mm,下表面机械加工成倒槽形以增强咬合)配套使用,形成低摩擦系数的滑动面。
目前,日本使用的减振系统分为两大类,即主动式减振装置和被动式减振装置。目前,新建的公路建筑几乎全部选用橡胶支座。目前,性能化设计的实施过程可简要地概括为三步:目前板式橡胶支座已成为公路与城市建筑J-泛采用和深受欢迎的一种支座形式。目前板式橡胶支座已成为公路与城市建筑J—泛采用和深受欢迎的一种支座形式。目前常用的建筑支座主要有两大类,一类是板式橡胶支座,另一类是盆式橡胶支座。目前公路建筑已较少采用铸钢支座,铁路建筑也开始使用其他类型支座,如盆式橡胶支座。目前建筑检测主要是通过人工目测或者采用一些仪器设备进行现场测试、荷载试验及其他辅助性试验来进行的。
在墩台上对于简支梁而言一端设固定支座,另一端设活动支座,固定支座与活动支座的布置,遵守以下原则确定:对桥跨结构而言,好建筑的下弦在制动力的作用下受压,能抵消—部分竖向荷载在下弦产生的拉力;对桥墩而言,好使制动力的作用方向指向桥墩中心,墩顶圬工在制动力的作用下受压而不是受拉;对于桥台而言,好的制动力方向指向河岸,使桥台顶部圬工受压,并能平衡一部分台后填土压力。
现代抗震分析也引入如功率流等物理量,能够同时反映结构振动强度与能量传递路径,弥补了单一参数评价的局限性,有助于优化支座参数,提升高架桥等结构的抗震性能。
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特殊要求:四氟橡胶支座与不锈钢板的相对位置需根据安装温度调整,确保设计移动量(通常为 4-6cm)的实现;桥用支座防水层施工需保证基层牢固、表面洁净密实、阴阳角呈圆弧形,底胶涂层均匀无漏涂。
FPS摩擦摆支座是一种有效的结构隔震装置,能够显著提高建筑物和桥梁在地震时的抗震性能,保护人们的生命和财产安全。
承载系统中的内部橡胶板选材依据使用环境的气候条件而定。在温度范围为 - 20℃~60℃的环境中,氯丁胶凭借其良好的耐候性和物理性能成为合适之选;当温度低至 - 40℃~60℃时,天然橡胶则以其出色的低温性能和高弹性发挥关键作用;而在更为严苛的 - 40℃~80℃温度区间,三元乙丙胶凭借其优异的耐老化和耐高温性能,为支座的稳定运行提供可靠保障。硫化前,钢板会经过 Sa2.5 级喷砂除锈处理,这一工序如同为钢板穿上了一层 “保护衣”,极大地增强了钢板与橡胶之间的粘结强度,使其达到≥0.5MPa,有效防止在长期使用过程中出现脱粘现象,确保支座整体结构的稳定性和可靠性。
支座在长期使用中可能出现以下问题,需针对性治理:
盆式橡胶支座是由钢构件与橡胶组合而成的新型支座,具有承载能力大、水平位移显著、转动灵活等特点。其构造特点是将橡胶块放置在钢制盆腔内,通过橡胶的压缩和盆环的变形来适应结构的转角和位移。
隔震支座作为建筑与桥梁工程抗震体系的核心构件,其性能设计、施工安装与运维管理直接影响工程抗震安全性,尤其在中高烈度地震区域,隔震支座的合理应用对突破建筑高度限制、提升土地利用效率具有重要意义。本文结合工程实践,系统梳理各类隔震支座的特性、施工要点、使用寿命及隔震技术应用效益,为工程技术应用提供参考。
性能特点:此类支座具备承载能力大、水平位移性能优良的特点,适用于大跨度桥梁结构。
起鼓问题防治:基层存在起皮、起砂、开裂或潮湿等情况时,易导致支座粘结不良。预防措施包括:加强基层施工质量控制,待基层充分干燥后先涂刷底层涂料,固化后再按防水层施工工艺逐层施工。

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。
此后,建筑隔震技术相继写入各国抗震规范,应用数量大幅增加,其中80%以上采用叠层隔震橡胶支座。此时支座的竖向总变形将为各层薄橡胶片变形的总和。此外,板式橡胶支座安装时要保持位置准确,橡胶支座的中心要对准梁体轴线,防止偏心过大而损坏支座。此外,日本在制震方面还有一些新的研究成果。此外,橡胶支座能方便地适应任意方向的变形,故对于宽桥、曲线桥和斜桥均具有较好的适应性。此外,于桥墩不能横向弯曲,所以需要一排固定橡胶支座来保证当发生很小的横向位移时不产生应力。此外,在支座钢盆上缘口上设置的橡胶阻尼圈受地震力水平力等荷载作用后产生挤压变形,使地震能量得以释放。此外还有碱骨料反应、钢筋锈蚀等引起的裂缝。此外为防止加劲钢板的锈蚀,在板式像胶支座的上、下面及四周均应有橡胶保护层。此外支座应便于安装、荞护和维修,并在必要时进行更换。
建筑隔震技术是现代工程结构抵御地震灾害的关键手段之一,其核心装置即为隔震支座。该技术通过在建筑上部结构与基础之间设置隔震层,有效隔离或耗散地震能量,从而大幅降低结构的地震反应。观测与试验数据表明,采用隔震技术的建筑,其强震作用下的动力反应仅约为传统抗震结构的1/6至1/3,能显著提升建筑在地震中的安全性与使用功能保全能力。
对于铁路路梁建筑,由于制动力影响较大,固定支座和活动支座的布置应根据如下原则:对桥跨结构而言,好使梁的上弦在制动力的感化下受压,并能对消有部分竖向荷载上弦发生活力发火的拉力;对桥墩而言,好让制动力的感化偏向指向桥墩核心,并使桥墩顶混凝土或浆砌片石受压,在制动力感化下受压而不是受拉。
橡胶隔震支座(普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等)既具有较高的竖向承载能力、大水平位移能力和复位功能,同时普通橡胶支座与阻尼器、铅芯橡胶支座或高阻尼橡胶支座配合使用时可提供较大阻尼,由橡胶隔震支座组成的隔震体系理论、试验研究及工程应用已较为成熟,隔震效果显著,是目前建筑隔震的主流产品,外已经建成的隔震建筑90%以上采用橡胶隔震支座,我国建筑隔震采用橡胶支座的比例更大。建筑橡胶隔震支座在我国的应用较为成熟,标准较为完善。目前已颁布的相关标准有:《建筑抗震设计规范》(GB50011-20、《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECS126:200、《建筑隔震橡胶支座》(JG119-2000)、《橡胶支座第1部分:隔震橡胶支座试验方法》(GB20681-200、《橡胶支座第2部分建筑隔震橡胶支座》(GB20682-200、《橡胶支座第3部分:建筑隔震橡胶支座》(GB20683-200、《橡胶支座第4部分普通橡胶支座》(GB20684-200。正在编写的标准有《建筑隔震施工与验收规范》、《建筑隔震设计规范》等。
支承垫石处理:支承垫石需达到设计强度(下部结构混凝土需达到 75% 设计强度),表面平整、清洁、干燥,无起皮、起砂、开裂等问题;预埋螺孔需清理干净并涂抹黄油,采用黄油和油毡设置隔离层,为后续支座更换预留条件。
2011 年日本 9.0 级地震中,仙台、福岛震中区的众多隔震建筑(包括超过 100 米的高层隔震建筑)均完好无损,室内设施和物品未发生移位,充分验证了隔震技术的可靠性。
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。

一、计算数据准备:孔径:4—20M支座压力标准值:431.608KN结构自重引起的支反力:125.208KN汽车荷载引起的支反力:306.4KN跨中挠度F:1.96CM当地平均高气温:24.3℃当地平均低气温:1.4℃主梁计算温差:22.9℃简支端支座:GYZ300×54MM橡胶片总厚TE(MM):37连续端支座:GYZ300×52MM橡胶片总厚TE(MM):37简支端单个支座剪切刚度:KE=AE×GE/TE=1910.4N/M连续端单个支座剪切刚度:KE=AE×GE/TE=1910.4N/M每排设置制作个数为:18个则简支端支座总刚度为:34387.7N/M则连续端支座总刚度为:34387.7N/M墩台抗推刚度:KI=3EI/LI墩台编号LIIE抗推刚度KI墩台综合抗推刚度K0号台1.80.74553000000011504855.934285.21号墩3.20.280430000000770133.332917.92号墩3.10.280430000000847092.333046.23号墩3.80.280430000000459901.731995.44号墩4.60.280430000000259264.130360.8制动力计算及分配:按照《通用规范》4.3.6规定,以一联作为加载长度,计算制动力则制动力标准值T3为:900KN各墩台按照刚度分配制动力:ΣK=162605.4KN/M墩台编号制动力(KN)0号台189.761号墩182.202号墩182.913号墩177.094号墩168.04二、确定支座平面尺寸:D=300MM支座平面面积:706.9CM2中间橡胶层厚度为:0.8CM查行业标准《公路建筑板式橡胶支座规格系列》得到支座的平面形状系数S=9.06>8合格计算支座弹性模量:EJ=5.4GE×S2=443.3MPA验算支座的承压强度:σJ=RCK/支座面积=6106.0KPA则σJ<[σJ]=9351.2KPA合格三、确定支座厚度:主梁计算温差为ΔT为:22.9℃,温度变形由两端的支座均摊,则每一支座承受的水平位移ΔG为:ΔG=1/2AΔTL=0.916CM则4号墩每一支座的制动力为HT=9.3KN确定橡胶片总厚度TE≥2ΔG=1.832CM(不计汽车制动力)TE≥ΔG/(0.7-FBK/2/GE/支座面积)=1.4CM《桥规》的其他规定:TE≤0.2D=6CM所选用的支座橡胶层总厚度TE=3.7CM2ΔG=1.832CM合格0.2D=6CM四、验算支座的偏转情况:计算支座的平均压缩变形为:δC,M=RCK×TE/面积/EA+RCK×TE/面积/EBδC,M=0.06226541CM按照《桥规》规定,尚应满足δ≤0.07TE,即:0.06226541≤0.07TE=0.259合格计算梁端转角θ:由关系式F=5GL4/(384EI)及θ=GL3/(24EI)可得:θ=(5L/16)(GL3/24EI)16/(5L)=16F/5L设结构自重作用下,主梁处于水平状态。
四氟板式橡胶支座按橡胶材质划分适用气温范围:氯丁胶型(+60℃~-25℃)、天然胶型(+60℃~-40℃)、三元乙丙胶型(+60℃~-45℃);选用时支座承载力偏差需控制在 ±10%。该类支座依靠聚醚聚氨脂变形适应转动需求,聚醚聚氨脂橡胶圆盘需兼具足够刚度(承受垂直荷载、避免过度变形)与柔度(适配转角、防止脱空),避免过大应力传递至聚四氟乙烯板等构件。
地震强度:地震强度越大,摩擦摆支座的最大水平滑动位移通常也会增加。
隔震系统设计性能设计方法创新:基于能量平衡理念,在不改变桥墩原有刚度控制设计理念的前提下,通过优化减隔震支座参数,提出一种无需迭代的性能设计方法(EQUVILANT ENERGY BASED DESIGN PROCEDURE,EEDP),可精准实现建筑预期性能目标,提升设计效率与可靠性。
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 。
板式橡胶支座内部使用的加劲钢板,通常采用冷轧普通Q235钢板,其各项机械性能需严格符合国家相关标准规范。
成熟的更换技术经过长期的工程实践,已总结出一套安全可靠的橡胶支座更换技术流程。该技术从方案制定、施工过程控制到施工注意事项均有明确规范,核心目标是在确保施工安全与结构稳定的前提下,恢复支座正常功能。
米橡胶支座的质量标准和检测项目我国已颁布的行业标准铁道部行业标准《铁路建筑板式橡胶支座规格系列》(TB/T2330—9;交通部行业标准《公路建筑板式橡胶支座成品力学性能检验规则》(JT3132.3—90)和《公路建筑板式橡胶支座》(JT/T4—9;建设部行业标准《建筑隔震橡胶支座》(JG/T—1999);建设部《建筑工程隔震减震产品市场准入管理暂行规定实施细则》(试行)(2000)建抗震第11号。
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