頂升更換技術(shù)在橋梁運(yùn)營期內(nèi),支座的更換是一項技術(shù)要求極高的作業(yè)。
外隔震橡膠技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用實例表明,該體系在保證安全的同時,也能在一定程度上平衡建筑結(jié)構(gòu)成本的增減,為相關(guān)工程設(shè)計提供了可靠依據(jù)。
支座安裝的精確定位是保證結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以支座偏位為例,這種質(zhì)量問題通常源于支座或墊石放樣偏差。在安裝過程中應(yīng)進(jìn)行全程校核,如墊石位置存在輕微偏差,可采用特種砂漿材料進(jìn)行調(diào)整;若偏差超出允許范圍,則需重新澆筑墊石,確保安裝精度。
板式橡膠支座異常處理措施:針對初始剪切變形,落梁后不應(yīng)急于拆除架梁設(shè)施,需逐片檢查支座狀態(tài):若發(fā)現(xiàn)剪切變形,可輕微起高一側(cè)梁端,利用支座自身彈性使其自動復(fù)位,從源頭減少初始剪切變形對后續(xù)使用的不利影響。對于其他安裝異常,需在施工前嚴(yán)格校驗梁底預(yù)埋鋼板平整度、支座安裝位置及水平度,確保支座受力中心與設(shè)計中心一致。
兩種方法有利有弊,請用戶選擇。兩種支座配合使用比僅在建筑固定墩上設(shè)置抗震支座對提高全橋結(jié)構(gòu)的抗震能力是不言而喻的。裂縫成因復(fù)雜而繁多,故其形式也多種多樣。裂紋(側(cè)面)缺膠面積不超過150MM2,不得多于2處且內(nèi)部嵌件不許外露裂紋長度不超過30MM,深度不超過3MM,不得多于裂紋長度不超過30MM,深度不超過3MM,不得多于3處另外,產(chǎn)品的檢測頻次不能太低,包括成品的檢測,通過檢測記錄要能真實地反映產(chǎn)品及生產(chǎn)過程的質(zhì)量水平。另外,當(dāng)各種車輛通過建筑時,橡膠支座能均勻分布水平力,吸收部分振動,從而延長建筑壽命。另外,即使在計算出了溫差后,也還要把一些不可估量的因素計算進(jìn)去。
建筑摩擦擺支座是一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、適用范圍廣的隔震支座,能夠有效地提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和安全性。
建筑隔震技術(shù),就是在建筑的某一層,通常在建筑上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)(或下部)結(jié)構(gòu)之間,設(shè)置由隔震橡膠支座和阻尼器組成的隔震層,把建筑物上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)“分離開”,用以改變結(jié)構(gòu)體系振動特性,延長結(jié)構(gòu)自振周期,增大結(jié)構(gòu)阻尼,通過隔震層的水平大變形消耗掉大部分地震能量,減少地震能量向上部結(jié)構(gòu)輸入,從而有效降低地震作用所引起的上部結(jié)構(gòu)地震反應(yīng),減小層間剪力及相應(yīng)的剪切變形,達(dá)到預(yù)期的防震要求。
板式橡膠支座的檢驗項目按本標(biāo)準(zhǔn)的要求逐項檢驗按表2和表3外部項目進(jìn)行檢查時,如有一項不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,則該件產(chǎn)品應(yīng)判為不合格產(chǎn)品,不得出廠;按表4中的豎向剛度、水平剛度、屈服后水平剛度〔有芯型)、等效黏滯阻尼比項目進(jìn)行抽檢時,如有一項不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,對同批產(chǎn)品加倍抽樣對不合格項目復(fù)檢,如仍有不合格項目時,則該批產(chǎn)品應(yīng)判為不合格產(chǎn)品,不得出廠。

生產(chǎn)階段:針對支座規(guī)格多樣、非標(biāo)產(chǎn)品常見、形狀系數(shù)差異大的特點,需采用差異化配方設(shè)計,確保不同類型支座的力學(xué)性能均達(dá)標(biāo);從原材料進(jìn)廠到產(chǎn)品檢測出廠,需建立全流程質(zhì)量管控機(jī)制。
橡膠支座的生產(chǎn)工藝尚未完全實現(xiàn)自動化,硫化前的工序仍以手工操作為主。關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)包括:鋼板下料:確保尺寸精度,尺寸不足會降低支座承載能力,尺寸過大則會減少側(cè)保護(hù)層厚度,易導(dǎo)致露鐵問題,使用過程中側(cè)保護(hù)層易產(chǎn)生老化龜裂;裁片與疊層:這些工序的質(zhì)量很大程度上依賴操作工人的熟練程度和技術(shù)水平;硫化成型:通過嚴(yán)格控制溫度、壓力和時間參數(shù),保證橡膠與鋼板的可靠粘結(jié)。
在建筑結(jié)構(gòu)中,摩擦擺減隔震支座扮演著重要的角色,它不僅可以減輕自然災(zāi)害對建筑的危害和破壞,保護(hù)人員生命財產(chǎn)安全,還能使建筑結(jié)構(gòu)更加堅固、安全、可靠。同時,該支座在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中也必不可少,能夠有效地降低建筑結(jié)構(gòu)的自然頻率,并提高其抗震性能。
工程應(yīng)用與耐久性要求:典型應(yīng)用區(qū)域:我國云南省作為地震頻發(fā)省份(位于板塊邊緣),是減隔震技術(shù)應(yīng)用最廣泛的地區(qū),公共建筑(醫(yī)院、學(xué)校、體育館)已普遍采用隔震設(shè)計,符合地方相關(guān)規(guī)定;
板式橡膠支座是連接建筑上下部結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件,直接影響建筑使用壽命與行車安全,核心功能是實現(xiàn)梁體所需的水平位移及轉(zhuǎn)角變形。其力學(xué)性能設(shè)計遵循明確標(biāo)準(zhǔn):豎直方向需具備足夠剛度,確保在大豎向荷載作用下產(chǎn)生較小變形;水平方向需保持一定靈活性,以適應(yīng)梁體因汽車制動力、溫度變化、混凝土收縮徐變及荷載作用引發(fā)的橫向位移,同時滿足梁端轉(zhuǎn)動需求。
目前,日本使用的減振系統(tǒng)分為兩大類,即主動式減振裝置和被動式減振裝置。目前,新建的公路建筑幾乎全部選用橡膠支座。目前,性能化設(shè)計的實施過程可簡要地概括為三步:目前板式橡膠支座已成為公路與城市建筑J-泛采用和深受歡迎的一種支座形式。目前板式橡膠支座已成為公路與城市建筑J—泛采用和深受歡迎的一種支座形式。目前常用的建筑支座主要有兩大類,一類是板式橡膠支座,另一類是盆式橡膠支座。目前公路建筑已較少采用鑄鋼支座,鐵路建筑也開始使用其他類型支座,如盆式橡膠支座。目前建筑檢測主要是通過人工目測或者采用一些儀器設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場測試、荷載試驗及其他輔助性試驗來進(jìn)行的。
支座墊石的施工質(zhì)量同樣至關(guān)重要。最佳施工方案是與蓋梁同步施工,這樣既能保證支座墊石的充分養(yǎng)護(hù)時間,又能有效控制表面平整度。施工期間應(yīng)對墊石表面采取妥善保護(hù)措施,避免外部沖擊或過早承重導(dǎo)致表面損壞。
板式橡膠拉壓支座特點:板式橡膠拉壓支座是板式橡膠支座的衍生品種,核心結(jié)構(gòu)為支座中心設(shè)置拉力螺栓,聯(lián)接頂板與下滑板;下滑板、底板及錨固定架板間設(shè)不銹鋼板與聚四氟乙烯滑板,實現(xiàn)支座縱向滑動,具備成本優(yōu)勢。

抗拉性能有限:對于可能出現(xiàn)拉力的多層結(jié)構(gòu),需要輔助相應(yīng)的抗拉裝置。
鉛芯橡膠支座剪切彈塑性力學(xué)性能試驗研究通過鉛芯橡膠支座剪切彈塑性力學(xué)性能試驗發(fā)現(xiàn),其力學(xué)行為具有明顯的加載時程依賴性:同一水平應(yīng)變下,水平剪切剛度隨加載次數(shù)增加逐漸減小,最終趨于穩(wěn)定;不同應(yīng)變等級下,水平剪切剛度隨應(yīng)變增大而降低。該試驗結(jié)果為隔震結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析與設(shè)計優(yōu)化提供了關(guān)鍵技術(shù)依據(jù)。五、板式橡膠支座的形狀分類板式橡膠支座按形狀可劃分為矩形板式、圓形板式、球冠圓板式、圓板坡形等類型,不同形狀支座的適配場景需結(jié)合工程結(jié)構(gòu)形式、受力特點及位移需求綜合確定,其核心性能均需滿足豎向承載、水平位移及梁端轉(zhuǎn)動的設(shè)計要求。
支座上的鋼筋架將打起略低于地面的立柱,立柱上再澆筑圈梁,后將在圈梁上建起會商大樓。支座是指用以支承容器或設(shè)備的重量,并使其固定于一定位置的支承部件,還要承受操作時的振動與地震載荷。支座豎向設(shè)計承載力、支座轉(zhuǎn)角、支座摩擦系數(shù)及位移均按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計。支座四氟面的儲油凹槽坑內(nèi),安裝時尖涂刷充滿不會發(fā)揮的295-3硅脂作潤滑劑,以降低摩擦系數(shù)。支座位移通過聚四氟乙烯板的滑動或橡晈的剪切來實現(xiàn),支座轉(zhuǎn)角則通過橡膠的壓縮變形來實現(xiàn)。支座應(yīng)按紙所示,或由承包人推薦、監(jiān)理人認(rèn)可的廠商制造和供應(yīng)。支座與不銹鋼板的相對位置視安裝時的溫度而定,本橋設(shè)計移動量為4-6CM。
四氟板式橡膠支座特性:四氟板式橡膠支座衍生自板式橡膠支座,按橡膠材質(zhì)分為三類,適用氣溫范圍明確:氯丁膠型(+60℃~-25℃)、天然膠型(+60℃~-40℃)、三元乙丙膠型(+60℃~-45℃)。其使用范圍聚焦大跨度工程:作活動支座時,主要應(yīng)用于跨度>30m 的大跨度建筑簡支梁、連續(xù)板橋及多跨連續(xù)梁橋。
四氟乙烯板式橡膠支座在普通板式支座的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重要改進(jìn)。其核心技術(shù)特點在于四氟乙烯板與梁底不銹鋼板之間的摩擦系數(shù)極低(μ≤0.08),這一特性使得建筑上部結(jié)構(gòu)的水平位移幾乎不受限制,為結(jié)構(gòu)提供了更大的變形適應(yīng)能力。
支座的正確安裝是保證其使用效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在施工過程中,需要嚴(yán)格控制以下技術(shù)參數(shù):水平精度傾斜度:≤1/500;隔震支座與設(shè)計標(biāo)高高度差:±3mm;隔震支座位置精度:X-Y方向±5mm
降低房屋造價:由于隔震體系的上部結(jié)構(gòu)承受的地震作用大幅度降低,使上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點的斷面、配筋減少,構(gòu)造及施工簡單,大大節(jié)省造價。雖然隔震裝置需要增加造價(約5%).但建筑總造價仍可降低。從汕頭、廣州、西昌等地建造的隔震房屋得知,多層隔震房屋比傳統(tǒng)多層抗震房屋節(jié)省士建造價:7度區(qū)節(jié)省1%~3%;8度區(qū)節(jié)省5%~15%;9度區(qū)節(jié)省10%~20%,并且安全度人大提高。
橡膠支座主要分為板式橡膠支座和盆式橡膠支座兩大類,其在工作原理和適用場景上存在顯著區(qū)別。

天然橡膠支座的局限性:單純的天然夾層橡膠支座自身阻尼特性較小,耗散能量能力有限,因此在有較高抗震要求的工程中,通常需要與其他專門的阻尼器或耗能裝置配合使用。
在綁扎隔震層梁板鋼筋時,嚴(yán)禁碰撞下預(yù)埋板。當(dāng)梁的縱向鋼筋位置與預(yù)埋錨筋或預(yù)埋螺栓套筒位置發(fā)生沖突時,可將梁鋼筋調(diào)整為雙排或多排布置,但需保持箍筋的肢數(shù)不變,確保結(jié)構(gòu)受力性能。
橡膠支座技術(shù)自二十世紀(jì)以來持續(xù)演進(jìn),從簡單承重到智能隔震,其形式多樣、構(gòu)造各異。隨著材料科學(xué)與工程實踐的結(jié)合,支座設(shè)計正朝著更高性能、更長壽命與更優(yōu)經(jīng)濟(jì)性的方向發(fā)展。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪x型、規(guī)范的安裝與定期維護(hù),是確保支座效能、保障工程結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營的基石。
當(dāng)支座采用焊接連接時,在頂、底板相應(yīng)位置處預(yù)埋鋼板,支座就位后用對稱繼續(xù)方式焊接。當(dāng)支座采用焊接連接時,在支座頂,底板相應(yīng)位置處預(yù)埋鋼板,支座就位后用對稱斷續(xù)方式焊接。當(dāng)縱坡坡度大于1%時,應(yīng)采用預(yù)埋鋼板、混凝土墊塊或其它措施將梁底調(diào)平,保證橡膠支座平置。到20世紀(jì)90年代,全至少有30多個和地區(qū)開展“基礎(chǔ)隔震”技術(shù)的研究。到當(dāng)前為止未發(fā)現(xiàn)任何問題,運(yùn)用結(jié)果優(yōu)越。到了1996年日本采用隔震設(shè)計的建筑數(shù)口達(dá)到了230棟。等待兩片T梁間橫隔板焊成整體后,方可拆除臨時支撐。等待砂漿硬化后拆除調(diào)整支座水平用的墊塊并用環(huán)氧沙漿填滿墊塊位置。
隨著科技的不斷進(jìn)步,智能化監(jiān)測技術(shù)在橡膠支座的維護(hù)管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。通過在橡膠支座內(nèi)部植入光纖傳感器,能夠?qū)崟r、精準(zhǔn)地監(jiān)測支座的各項關(guān)鍵參數(shù)。
功率流分析應(yīng)用:從結(jié)構(gòu)振動能量傳遞的視角進(jìn)行研究,有助于深入剖析高架橋在縱向振動中的能量傳遞路徑,并明確板式橡膠支座各項參數(shù)對橋梁抗震性能的具體影響機(jī)制。
建筑隔震技術(shù)原理:通過在結(jié)構(gòu)底部或?qū)娱g設(shè)置隔震支座(如橡膠隔震支座),可大幅延長結(jié)構(gòu)的基本自振周期,使其避開地震動的卓越周期區(qū)域,從而顯著降低上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),確保主體結(jié)構(gòu)在地震中維持彈性工作狀態(tài)。此項技術(shù)使結(jié)構(gòu)設(shè)計對于傳統(tǒng)的高度限制、安全距離等約束條件得以適當(dāng)放寬,尤其適用于高層建筑的減震需求。
橡膠支座常見病害與檢測重點:橡膠支座長期使用過程中需強(qiáng)化檢查力度,勘察檢測中易發(fā)現(xiàn)的病害包括:橡膠材料老化、變質(zhì),梁體喪失自由伸縮能力;橡膠板移位引發(fā)伸縮縫損壞;支座座板翹起斷裂,混凝土受壓破損、剝離掉角等。針對板式橡膠支座的耐火性能,可通過燃燒試驗驗證:對試樣進(jìn)行 1 小時燃燒處理,冷卻 24 小時后測試豎向極限壓應(yīng)力與豎向剛度,并與同型號支座標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)對比,評估耐火性能是否達(dá)標(biāo)。
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