誤差調(diào)節(jié):在頂升或安裝過程中,若發(fā)現(xiàn)某個橡膠支座的某項指標(如標高、壓力)超出允許誤差范圍,在后續(xù)施工步驟中必須進行有針對性的調(diào)節(jié),使其恢復(fù)到與其他支座同步的水準。
為您介紹盆式橡膠支座與鋼支座的優(yōu)缺點板式橡膠支座已不是一項新的產(chǎn)品了,板式橡膠支座自二十世紀三十年代國外開始研制,至今已有七十多年歷史了,在國外,橡膠工程界權(quán)威人士對不同形狀系數(shù)、不同橡膠硬度的試件進行了數(shù)千次應(yīng)力一應(yīng)變試驗,說明了板式橡膠支座的工作原理。
規(guī)范的施工是確保支座正常工作的最后一道關(guān)卡。
板式橡膠支座作為我國橋梁與建筑領(lǐng)域核心承重構(gòu)件,其研發(fā)與應(yīng)用始于1965 年—— 由上海橡膠制品研究所、上海市政工程研究所、上海市政設(shè)計院聯(lián)合啟動研制與性能試驗,突破了橡膠 - 鋼板硫化粘結(jié)、承載力優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)。此后,該技術(shù)逐步在全國推廣應(yīng)用,先后在廣東、上海、山東、廣西、福建、江蘇、浙江、安徽等省份的公路橋梁中落地,覆蓋簡支梁橋、連續(xù)梁橋等多種結(jié)構(gòu)形式,為我國早期交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了重要技術(shù)支撐,也為后續(xù)疊層橡膠隔震技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
公路及各類建筑在投入運營一段時間后,質(zhì)量缺陷容易逐漸顯露,而支座問題作為建筑工程中常見的早期病害,已引起行業(yè)內(nèi)的廣泛重視。影響板式橡膠支座質(zhì)量的因素眾多,在采購與使用過程中,需重點關(guān)注原材料品質(zhì)、生產(chǎn)工藝精度、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性等關(guān)鍵環(huán)節(jié),從源頭把控支座質(zhì)量。
若出現(xiàn)支座受力不均或位移異常,可通過調(diào)整梁體各部標高、增設(shè)斜墊塊等技術(shù)措施解決,所有措施需經(jīng)現(xiàn)場設(shè)計代表批準后方可實施。
在連續(xù)梁橋的設(shè)計中,支座布置是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié),它直接關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)的受力性能和穩(wěn)定性。根據(jù)工程經(jīng)驗和相關(guān)規(guī)范要求,單聯(lián)長度≤200m,跨數(shù)≤6 跨時,橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)相對較為理想,支座的布置也相對簡單。當(dāng)超過這一范圍時,就需要對固定支座位移量進行嚴格驗算。例如,某連續(xù)梁橋單聯(lián)長度達到 220m,跨數(shù)為 7 跨,在設(shè)計過程中,通過有限元分析軟件對不同工況下的固定支座位移量進行了詳細計算,發(fā)現(xiàn)靠近滑動支座的固定支座在溫度變化、混凝土收縮徐變以及車輛荷載等因素的綜合作用下,位移量超出了普通支座的設(shè)計允許范圍 。針對這一情況,經(jīng)過結(jié)構(gòu)工程師的反復(fù)論證和計算,決定在合適位置增設(shè)滑動支座,且滑動支座間距≤30m。通過增設(shè)滑動支座,有效地分擔(dān)了固定支座的位移壓力,使得橋梁結(jié)構(gòu)在各種工況下的位移均能控制在安全范圍內(nèi),保證了橋梁的正常使用和結(jié)構(gòu)安全 。
專業(yè)檢查機制:要求相關(guān)單位及時派專業(yè)技術(shù)人員到場檢查,必要時制定隔震橡膠支座更換專項方案,經(jīng)報批后組織實施
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抗震優(yōu)勢分析:采用板式橡膠支座能夠增強梁體與橋墩的水平連接,促使活動墩共同承擔(dān)荷載,有效分散梁體傳遞的功率流,從而減小固定墩承受的荷載。分析表明,這種設(shè)計有利于提升結(jié)構(gòu)體系的整體抗震性能。
隨著人類生活水平的日益提高,人們對自身居住安全的重視程度也越來越高,特別是在高烈度地震區(qū),防震、抗震工作顯得尤為重要。地震對建筑物的破壞,多數(shù)是由于地面的振動頻率與建筑物主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自然頻率相偶合所致,它留給社會慘烈的一幕莫過于建筑物的破壞和倒塌。近十年來,全平均每年約有1萬人在地震中喪生,50萬人無家可歸。目前,一種以柔克剛的新型抗震技術(shù)-隔震技術(shù),正日益受到人們的關(guān)注。
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措施,避免外部沖擊或過早承重導(dǎo)致表面損壞。
在地震等自然災(zāi)害發(fā)生時,建筑結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生振動,而摩擦擺支座中的摩擦材料就是利用這種振動作用的。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的位移時,支座底部的鋼板就會受到應(yīng)力,這時,摩擦材料就會通過擦蹭作用,產(chǎn)生摩擦力抵消這部分應(yīng)力,從而達到減震的效果。
核心優(yōu)勢:該類型支座不僅技術(shù)性能優(yōu)良,更具有構(gòu)造簡單、價格低廉、無需定期養(yǎng)護、易于更換替換、緩沖隔震效果明顯以及建筑高度低等顯著優(yōu)點。
耐久性好:質(zhì)量中心和剛度中心重合,消除結(jié)構(gòu)因質(zhì)心和剛心偏心而導(dǎo)致的扭轉(zhuǎn)影響;構(gòu)造簡單,性能穩(wěn)定,在無維護保養(yǎng)條件下使用年限可與建筑物相同;耐高溫,力學(xué)性能受周圍環(huán)境溫度影響小。
在平坡的情況下,同一片梁兩端支座墊石水平面應(yīng)盡量處于同一平面內(nèi),其相對誤差不得超過2MM。在平時干摩擦面不滑移,阻尼橡膠圈也不會產(chǎn)生擠壓變形。在坡橋的情況下,梁底支座予埋鋼板應(yīng)嚴格按照紙要求,按水平固定、安裝,已達到坡橋正做原則。在前期調(diào)隔震模型中有以下幾點注意的:在建筑梁體因溫差等因素引起位移時,機械固定在邊梁溝槽中的橡膠密封條能自由折迭伸縮。在建筑支座的設(shè)計與計算時,應(yīng)主要考慮支座的受力情況及變位分析。在建筑支座的設(shè)計與計算時應(yīng)主要考慮支座的受力情況及變位分析。
預(yù)埋固定是連接工藝的第一步,下支墩預(yù)埋套筒與錨筋的焊接質(zhì)量至關(guān)重要。焊接牢固程度需達到焊縫高度≥8mm,這一標準是基于對焊接接頭力學(xué)性能的嚴格要求確定的。在實際施工中,采用專業(yè)的焊接設(shè)備和技術(shù)熟練的焊工進行操作,并通過超聲波探傷等無損檢測手段對焊縫質(zhì)量進行嚴格檢測,確保焊接接頭的強度和可靠性,能夠在地震等極端情況下承受巨大的拉力和剪力 。上預(yù)埋鋼板與支座頂面通過螺栓連接,扭矩偏差≤±5% 設(shè)計值,通過精確控制螺栓扭矩,保證連接的緊密性和穩(wěn)定性,確保在地震時能夠有效地傳遞水平力 。
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周期性檢查與維護定期檢查支座是否有扭曲、變形、開裂、鋼板外露銹蝕等情況。支座頂部鋼板若設(shè)計偏薄或防護不當(dāng)導(dǎo)致生銹嚴重,會削弱其承載能力。
通過技術(shù)創(chuàng)新,支座產(chǎn)品能夠更好地適應(yīng)復(fù)雜橋梁布置的需求,如坡橋、彎橋、斜橋及曲線橋等特殊線形橋梁。這些技術(shù)進步有效地改善了支座安裝過程中可能出現(xiàn)的偏壓、脫空等不良現(xiàn)象,提高了橋梁結(jié)構(gòu)的整體可靠性。
電梯井底板上鐵鋼筋綁扎→標識出下支墩和預(yù)埋件的位臵線→下支墩鋼筋綁扎→攔施工縫→澆筑底板混凝土→養(yǎng)護→下預(yù)埋板施工→支設(shè)下支墩模板→對下預(yù)埋板抄測→澆筑下支墩混凝土→橡膠隔震支座安裝→橡膠隔震支座驗收→橡膠隔震支座的成品保護→上部結(jié)構(gòu)施工→豎向變形觀測
在盤式支座中使用的聚四氟乙烯滑板的使用應(yīng)力,應(yīng)考慮支座可能發(fā)生局部脫空時的應(yīng)力集中影響,使用應(yīng)力應(yīng)下調(diào)75%O盤式支座的抗剪機構(gòu)應(yīng)能傳遞上、下鋼板之間的水平力,它應(yīng)能承受任何方向的設(shè)計剪力或設(shè)計豎向荷載10%的水平力。
1995年日本神戶大地震中,采用隔震支座的建筑(如西部郵政大樓)經(jīng)受住了強震考驗,主體結(jié)構(gòu)與內(nèi)部設(shè)備均完好無損。實踐證明,隔震技術(shù)可將8級地震作用衰減至約5.5級等效震動,顯著降低上部結(jié)構(gòu)損傷。
圍繞支座上預(yù)埋的螺栓套筒等進行必要的鋼筋綁扎與混凝土澆筑。
盡管隔震技術(shù)優(yōu)勢明顯,但在工程實踐中仍面臨挑戰(zhàn):管道柔性連接問題:如案例中采用的Φ150排水金屬波紋軟管,雖滿足地震位移需求,但在水平段易發(fā)生堵管,需優(yōu)化選型與布置方式。
一般來說公路建筑支座使反力明確地作用到墩臺的指定位置,并將集中反力擴散到一個足夠大的面積上,以保證墩臺工作的安全可靠;保證橋跨結(jié)構(gòu)在支點按計算式所規(guī)定的條件變形;保證橋跨結(jié)構(gòu)在墩臺上的位置充分固定,不至滑落建筑板式橡膠支座按固定與否分類可以分為固定支座及活動支座,對橋跨結(jié)構(gòu)而言,好使梁的下弦在制動力的作用下受壓,并能抵消一部分豎向荷載下弦產(chǎn)生的拉力;對橋墩而言,好讓制動力的作用方向指向橋墩中心,并使橋墩頂混凝土或漿砌片石受壓,在制動力作用下受壓而不是受拉。
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FPS建筑摩擦擺支座的設(shè)計和安裝需要專業(yè)的工程師進行,并且需要遵循相關(guān)的建筑標準和規(guī)定。
其他工程結(jié)構(gòu):如采光頂網(wǎng)架工程、玻璃屋面工程、大劇院鋼結(jié)構(gòu)工程、連廊、桁架工程、大跨度體育場館、電廠圓形網(wǎng)架工程、國際博覽中心鋼結(jié)構(gòu)工程、地鐵站、游泳館桁架工程、展廳等項目工程。
LRB鉛芯隔震支座選用原則:支座選型時,可根據(jù)橋梁所在地區(qū)的地震動峰值加速度直接選用相應(yīng)的支座型號規(guī)格,且應(yīng)考慮選用支座的水平剛度及最大剪應(yīng)變檢算是否滿足相應(yīng)地震力作用下的使用要求。支座選型時應(yīng)根據(jù)跨度和溫度變化幅度,并考慮施工偏差等因素選用相應(yīng)位移量的支座。支座選型應(yīng)滿足實際橋梁結(jié)構(gòu)的空間位置要求,錨固螺栓應(yīng)避免與結(jié)構(gòu)受力鋼筋位置沖突。
預(yù)制結(jié)構(gòu)橡膠支座安裝的核心在于確保梁底墊石頂面平整度、支座下承面的完全密貼。必須杜絕局部懸空、偏壓及受力不均等現(xiàn)象,保證荷載有效傳遞。
板式橡膠支座應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)型支座,結(jié)構(gòu)成熟,已被設(shè)計單位與施工單位熟練應(yīng)用,其質(zhì)量穩(wěn)定性直接影響建筑整體安全,是工程中優(yōu)先選用的支座類型之一。
硫化工藝要求:不同規(guī)格的橡膠支座需匹配對應(yīng)的硫化時間與溫度,若硫化不充分,會導(dǎo)致橡膠內(nèi)部 “夾生”,嚴重影響產(chǎn)品強度、彈性及耐久性,生產(chǎn)過程中需嚴格遵循工藝標準。
在橡膠支座的長期使用過程中,由于受到各種復(fù)雜因素的影響,可能會出現(xiàn)多種病害,這些病害不僅會影響支座的正常功能,還可能對整個建筑或橋梁結(jié)構(gòu)的安全造成威脅。以下是對一些典型病害的成因分析及解決方案:
模型簡化原則:在進行結(jié)構(gòu)分析建模時,考慮到隔震支座的抗彎、抗扭剛度遠小于混凝土構(gòu)件,為真實模擬其受力特性,通常將模型底層柱下端設(shè)置為鉸接約束,以反映其弱彎矩傳遞能力。
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