为实现梁体精准落位,可在梁体底部预先标记支座十字中心线,并在梁端立面位置绘制相应的竖向对中参考线,使安装时梁体轴线与墩台支座中心线完全重合。
地震时,上部结构置于柔性隔震层上,只做缓慢的水平运动,从而“隔离”从地面传到上部结构的震动,大幅降低上部结构反应。大地震时结构如同处于“安全岛”上,能有效保护建筑和室内物品不受损坏。这种把传统“硬抗”方式改为“以柔克刚”的减震技术,是中华文化“以柔克刚”哲学思想在抗震减灾技术上的成功运用。我们的祖先早就成功地将隔震技术运用在遍布全国的宫殿、寺庙、楼塔等建筑中,使它们在历次大地震中得以保存下来。现代隔震技术是诞生于20世纪80年代的一项新技术,主要应用于复杂或大跨建筑、建筑、学校、医院、住宅、重要设备和历史文物等,有些隔震工程已经成功经受了地震的考验。我国座隔震建筑于1980年建成。1993年建成的我国栋8层钢筋混凝土框架橡胶支座隔震房屋,位于广东汕头,经受了1994年台湾海峡3级地震的考验。
包括减震支座、抗震支座、隔震支座和拉力支座等。其中,隔震橡胶支座(含天然橡胶支座、铅芯橡胶支座及高阻尼橡胶支座)能有效降低结构所承受的地震作用,被视为实现建筑隔震实用化的关键技术。
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。
隔震与消能减震设计的核心优势是 “非线性、大变形集中于隔震支座与阻尼器”,具体体现:设计聚焦:仅需优化隔震构件(支座阻尼比、水平刚度),无需复杂计算上部结构非线性响应;分析简化:上部结构因地震作用降低(降幅 60%-80%),可按弹性变形分析,结果更可靠;修复便捷:震后仅需更换受损隔震构件,上部结构基本无损伤,降低修复成本。
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。
普通板式橡胶支座:适用于位移量较小的桥跨结构,是实现梁体转角和微小位移的经济选择。
Ⅰ型——支座与墩、梁之间采用套筒连接,支座顶面、底面均设预埋钢板,上、下支座板和套筒之间采用锚固螺栓连接,上、下预埋钢板与套筒之间采用配合焊接。
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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。
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。
从3中可以看出,加入板式橡胶支座后,流入各桥墩总的功率流发生了变化:普通活动支座时,由于活动墩与梁部无水平联系,从梁部传下的功率流,全部流入固定墩,流入桥墩的总功率流实际上反应的是流入固定墩的功率流,功率流曲线比较平坦;加入板式橡胶支座后,加强了活动墩与梁部的联系,功率流在各个活动墩之间分配,随着支座水平刚度的增加,总功率流减小;当激振频率与某活动墩的自振频率接近时,即结构发生准共振时,则流入该墩的功率流增加,总功率流局部会出现峰值。
应用优势:经过合理隔震设计的结构,在地震后通常只需对隔震装置进行检查,结构本身基本无需修复,能迅速恢复正常使用,社会与经济效益显著。
中心线对齐:在支承垫石与橡胶支座上分别标出十字交叉中心线,将支座安放在垫石上,确保两者中心线重合,就位精准。
在支座安装前,应对安装位置进行精确测量,确保支座安装平面与滑动或滚动平面平行,偏差宜控制在2%以内。施工支承垫石时应确保其尺寸略大于支座,通常每边宽出约10 cm,以保证足够的支承面积。施工前应对盖梁或台帽进行充分凿毛、清理并洒水湿润,确保混凝土结合良好。
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。
支座通常在工厂组装好后整件运输到工地,为保证运输过程中支座的完整性和整体性,应使用临时定位装置将支座各部件可靠连接。
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施工记录与监测:对于铅芯橡胶支座等重要部件,应做好详尽的安装过程施工记录。在上部结构后续施工中,建议每完成一层,就对橡胶支座的竖向变形进行一次观测,以监控其长期行为。
橡胶支座是当前应用最广泛的支座类型,具有良好的弹性与变形适应能力。按其构造与力学特性,主要分为板式橡胶支座与盆式橡胶支座:
具有类似于橡胶隔震支座的隔震效果,且具有更高的竖向承载能力和更大的水平变形能力。
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。
耐久性:例如,高阻尼隔震支座表面的橡胶保护层能有效抵抗臭氧和紫外线,确保其50年内等效阻尼比性能衰减极小。
盆式支座构造:典型的安装工序包括拧紧下支座板的地脚螺栓,拆除上下支座板之间的临时连接角钢,在安全拆除临时千斤顶后,最后安装盆式支座的钢围板以完成封闭。
缩短回复时间:摩擦摆支座能够使结构在地震等灾害发生时,迅速调整自身的振动状态,缩短回复时间,提高了建筑的安全性。
耐久性高:球面滑动面采用高耐磨材料制成,具有较长的使用寿命和良好的耐久性。

高速铁路大吨位球型支座的耐久性措施:为满足高速铁路工程对大吨位球型支座的结构耐久性要求,可采用以下技术改进措施:改变传统球型支座上座板与下座板直接接触传递水平力的方式,在上下座板之间增设环状转动套板,转动套与下支座的接触面设计为曲面;同时,将 SF-1 滑板与不锈钢板组成的摩擦副设置在转动套与上支座板之间,通过优化接触形式和摩擦副配置,提升支座的耐磨性能和使用寿命。
从用途划分,可分为铁路建筑支座与公路桥用支座,两者在防水、承载等性能参数上针对性设计,确保适配不同场景的使用要求。
同时,剧缝时要注意必须将沥青混凝土路面切透,以防止开槽时,缝外沥青混凝土的松动。同时,所有板式橡胶支座,在小竖向荷载作用下,都应保证支座本身不得有任何滑移现象。同时,橡胶支座的厚度要能适应梁体转角的需要。同时,橡胶支座对建筑变形的约束应尽可能小,以便能够让梁体自由伸缩及转动。同时,支座的厚度要能适应梁体转角的需要。同时,支座的厚度也应能适应梁体转角的需要。同时还配以抗震挡块,防止梁板左右移位,挡块位于盖梁两侧外端,它从两端把梁板稳稳卡在盖梁上。同时还要考虑温度因素,以提高橡胶支座自身转动性能。同时具有良好的防震作用,可减少动载对桥跨结构与桥墩的冲击作用。同时橡胶支座具有较大的水平剪切变形能力,以满足上部结构对建筑支座要求的使用功能。同时要求在罕遇地震作用下的极限承载力状态下,竖向压应力一律不得超过30MPA,避免支座被压坏。同时也适用于建筑构件拼装接缝,盾构法隧道管片接缝,接缝的嵌缝,板缝墙缝的止水。
结构位移能力强:摩擦摆支座可以承受较大的水平位移,适用于地震烈度较高的地区。
优点是建筑高度较小,引道较短;缺点是建筑宽度大,构造较复杂,橡胶支座施工也较麻烦。优点是建筑建筑高度很小,纵坡小,可节省引道长度;缺点是构造复杂,拱肋施工麻烦。优点是受力均匀,弯矩不大,节省材料。优点是弯矩小,材料省,跨越能力较大;缺点是构造较复杂,如果是石拱桥则料石的规格较多,施工较不方便。尤其是荷载等级不能搞错,对于特殊部位如弯桥等应特殊设计。尤其适用于斜交桥,立交桥等坡度桥的场所。由变形变化引起的裂缝,即主要由温度、干缩、不均匀沉陷或膨胀等变形变化产生应力而引起的裂缝。
浇注梁体前,需在支座顶面放置一块比支座平面稍大(单边宽 10-20mm)的支承钢板,钢板底部焊接锚固钢筋(直径≥16mm,间距≤200mm)与梁体钢筋网绑扎固定,且将支承钢板作为浇梁模板的一部分同步浇注。此工艺可确保支座与梁底钢板、垫石顶面100% 密贴,避免因接触不实导致的局部压应力超标。
但这种方法对交通影响很小,施工方便,可采取流水作业施工。但制动力之类的外力则不能这样考虑。当GJZ、GYZ支座倾斜安装时应满足JTGD62第9.7.5条要求。当采用平缝时,应采取措施防止漏浆。当采用装配式结构时,应说明结构类型及采用的预制构件类型等。当地震发生时,隔震楼只是在橡胶垫上水平位移,橡胶垫有效地将地的震动隔开,所以楼上的住户没有震感。当墩、台两端标高不同,顺桥向有纵坡时,支座标高应按设计规定执行。当发现隔震橡胶支座发生变形较大时,应停止上部结构施工。当监理人要求时,应在现场抽样,并送监理人认为合格的试验室进行成品检验。当锯条来回运动锯割木料时,使锯条的一部分受拉而另一部分受压。当连续梁桥支座的不均匀沉降后,调整支座自身的高度,可以达到调整梁体标高的目的。当连续曲线梁桥的曲率半径较大时,每个桥墩上必须布置能承受外扭矩的抗扭橡胶支座。
形状系数是衡量橡胶支座性能的关键参数。第一形状系数S1主要体现薄钢板对橡胶板的约束效果,第二形状系数S2则反映橡胶支座在受压时的稳定性能。根据国际研究成果和工程实践经验,一般要求S1≥15,S2=3~6。
建筑摩擦摆隔震支座
FPS建筑隔震支座
FPS建筑摩擦摆支座
FPS摩擦摆支座
LRB铅芯支座
LRB铅芯隔震支座
铅芯橡胶支座
LRB隔震支座
LNR隔震支座
LNR水平力分散支座
LNR天然橡胶支座
LNR建筑隔震支座