斜桥特殊处理:对于单跨或双跨斜桥的支座布置,其位移方向必须平行于车道中心线,而不应垂直于斜桥的桥墩或桥台,这一特殊要求需要格外重视。
隔震建筑的一个重要特点就是使用两种大型轴承来支撑整栋建筑。种是由交替层的橡胶和钢板制成的层压橡胶轴承,这种轴承能够左右摆动,从而使建筑不受地面震动的影响。随着震动的加剧,通过附上可平稳滑向轴承的树脂,滑动隔震装置——一种采用滑动机械装置的层压橡胶轴承——可吸收强烈震动。这些隔震技术理论上不仅能将建筑顶层的震动强度降低到地面地震强度的三分一,还能大幅降低建筑的摆动速度。这不仅可以防止建筑物的框架受损,还可以防止室内大件家具倒下。
建筑设计为保证其规范性,一般采用专图形式进行设计,各设计院在设计中直接根据实际情况进行选图设计。目前形成专图的支座产品主要有铸钢支座(包括摇轴、辊轴和铰轴支座)、盆式橡胶支座、柱面支座和球型支座等。球型支座由于其承载力高、传力均匀、耐久性好等特点,多用于连续梁及有特殊要求的建筑设计中,现也开始逐步取代盆式橡胶支座使用于简支梁桥中。
之后又下达了进行圆形板式橡胶支座的试验研究和对矩形板式橡胶支座的补充试验研究课题,交通部公路规划设计院又分别委托铁道部科学研究院在500T和2000T压力试验机上进行了批量圆形、矩形和较大规格的板式橡胶支座试验,在取得大量可靠试验数据的基础上,对原规范中相关矩形板式橡胶支座的一些设计参数进行了修订,并将圆形板式橡胶支座试验和对矩形板并于1993年发布了交通行业标准《公路建筑板式橡胶支座》。
若支座安装不满足设计规范,监理应要求施工单位提交专项处理方案,审批通过后方可实施修补或更换。
多层橡胶隔震支座(LRB)由 “多层橡胶 + 加劲钢板 + 中心铅芯” 构成,功能分工明确:多层橡胶 + 加劲钢板:承担上部结构竖向荷载(压缩变形≤橡胶厚度 15%),提供水平弹性恢复力;铅芯:剪切变形时通过塑性变形耗散地震能量(阻尼比 20%-30%),震后通过铅芯动态恢复与再结晶、橡胶剪切拉力共同作用,推动建筑自动复位(复位偏差≤5mm),无需人工干预。
转角与状态控制:在设计和施工中,必须采用正确的方法,确保橡胶支座的转角始终在其设计允许范围内,保证其处于预期的、合理的受力状态。
盆式橡胶支座作为一种常见的大吨位支座,具备显著的性能优势。其结构设计紧凑,摩擦系数保持在较低水平,能够提供卓越的承载能力。同时,该类型支座具有重量轻、结构高度小等特点,在转动和滑动方面表现出高度灵活性,且成本效益显著。这些特性使其特别适用于大跨度桥梁结构,如箱梁桥、斜拉桥和悬索桥等对支座反力要求较高的工程场景。
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具备自复位能力:可依靠上部结构所承载的重力重新回到平衡位置。
隔震系统设计关键技术:隔震层位置选择隔震层位置选择是隔震工程设计的首要决策,结构专业可在建筑方案阶段参与并发挥重要作用。该选择不仅影响结构自身设计,还对建筑、设备等相关专业产生深远影响,直接关联工程造价与技术难度,需综合多方面因素全面论证后确定。
支座布置参数:连续梁单联长度不宜超过 200m,跨数不宜超过 6 跨;若需超过 6 跨,需检算靠近滑动型支座的固定型支座位移量,根据实际需求增设滑动型支座或进行定制化设计。
该种类型的橡胶支座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;有良好的弹性以适应梁端的转动;有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移;板式橡胶支座是由多层薄钢板与多层橡胶片硫化粘合而成一种普通橡胶支座产品,这种产品具有足够的竖向刚度,能够将支座上部构造的反力可靠的传递给墩台,支座具有良好的弹性,以应对建筑的梁端的转动;又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
四氟乙烯滑板式橡胶支座就是在普通式橡胶支座的表面粘复一层1.5MM-3MM厚的聚四氟乙烯材料时,它除了竖向钢度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应梁端转动外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系数,可使梁端在四氟板表面自由滑动,水平位移不受限制,特别适宜中、小荷载,大位移量的建筑使用。
隔震橡胶支座是建筑抗震的关键构件,通过柔性隔震原理削弱地震影响,核心特性如下:
圆形球冠板式橡胶支座的是在板式橡胶支座的顶部用橡胶制造成球形表面,球冠中心橡胶厚为4-8MM,它除了公路建筑板式橡胶支座所具有的所有功能外,通过球冠调节受力状况,适用于有纵横坡度的立交桥及高架桥,以适应2%到4%纵横坡下,其双林梁与支座接触面的中心趋于圆形板式橡胶支座的中心。
对于个别支座出现严重质量问题但又难以立即更换的情况,可以采用增设支座的方案进行补救。即在原支座旁边增设符合规格要求的新支座,通过改善梁体和原支座的受力分布状态,确保结构的安全稳定。

从“基础隔震”的基本原理和橡胶支座结构功能分析可知,建筑隔震橡胶支座隔震的基本原理是在建筑物或构筑物基底或某个位置上设置橡胶支座,利用橡胶支座水平柔性的隔震层,通过此层吸收和耗散地震能量,以集中发生在隔震层的较大相对位移为代价,阻止或减轻地震能量向上部结构传递,减轻了上部结构地震反应,终达到减轻上部结构遭受地震破坏的目。的。这种隔震技术不仅可以保证建筑物结构的整体安全,并且能够防止非结构部件的破坏,避免建筑物内部装修、室内设备的损坏及由此引发的次生灾害。
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。
组装前必须用丙酮或酒精彻底清洁相对滑动面(不锈钢表面与聚四氟乙烯表面),严禁残留灰尘、杂质,否则会导致滑动阻力增大,引发支座过度剪切变形。
容许压应力与形状系数:支座的承载能力与其形状系数S(有效承压面积与自由侧表面积之比)密切相关。规范要求,当形状系数S > 8时,支座的容许压应力可取为10MPa。形状系数是设计选型中的核心计算参数。
以公路 T 形梁桥(桥面宽≥10m)为例,支座布置需结合墩台刚度差异设计:固定墩:设置 1 个固定支座(限制纵、横向位移),相邻支座设为 “横向可动、纵向固定” 的单向活动支座;活动墩:设置 1 个纵向活动支座(与固定墩固定支座对应,释放纵向位移),其余均设双向活动支座(释放纵、横向位移);桥台:因横向刚度大,仅需在 1 个桥台上设定向活动支座(限制纵向、释放横向),其余设双向活动支座。
基础隔震技术是在建筑上部结构与地基这间采用柔性连接,设置足够安全的隔震系统,由于隔震层的隔震、吸震作用,地震时上部结构作近似平动,结构反应急仅相当于不隔震情况下的1/4-1/8(强震观测结果可达1/2-1/1,从而隔离了地震,通俗地说:使用隔震技术的房屋经历8级地震的震动仅相当于5级地不仅达到了减轻地震对上部结构造成损坏的目的,而且建筑装修及室内设备也得到有效保护。
目前调高支座有三种:一种是在支座下垫钢板,其只能上调不能下调,需顶梁,费时费力另一种是液压调高支座,在支座橡胶内部设置一空腔,当需要调高时,往空腔内充液体就可以了,其操作只需要油泵车即可第三种是机械调高支座,在支座本身设置有机械调高装置,需调整支座高度时只需机械调整高度即可,可实现双向调整。
隔震支座技术的精细化应用是提升工程抗震能力的核心路径,工程实践中需结合支座类型特性,严格落实施工安装要点,重视支座全生命周期维护。未来需进一步深化支座材料性能与结构设计研究,推动隔震技术在更广范围的工程中落地,为建筑与桥梁工程的抗震安全提供坚实保障。

橡胶支座主要系列:常见型号包括GJZ(公路建筑矩形支座)、GJZF4(公路建筑矩形四氟滑板支座)等。
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。
四氟滑板橡胶支座四氟滑板橡胶支座是板式橡胶支座的一种重要变体,它在普通支座基础上增加了聚四氟乙烯滑板。
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。
摩擦摆隔振支座在高层建筑、桥梁和其他建筑结构中广泛应用,可以有效地降低地震对建筑结构的影响,保护人民生命和财产安全。然而,这种支座也有一些局限性,例如需要定期对摩擦材料进行更换和维护,对材料的质量要求也比较高。
橡胶支座技术的持续发展将为建筑与桥梁工程提供更加安全、经济、可靠的支承解决方案,推动工程建设质量的整体提升。
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。
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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