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在桥梁建筑、水电工程、房屋抗震设施上已广泛应用,与原用的钢支座相比,有构造 简单,安装方便;节约
钢材,价格低廉;养护简便,易于更换等优点,且本品建筑高度低,对桥梁设计与降低造价有益;有良好的隔震作用,可减少活载与地震力对建筑物的冲击作用。
构造特点:
板式
橡胶支座通常由若干层橡胶片与
钢板(以钢板作为刚性加劲物)组合而成。各层橡胶与其上下钢板经加压硫化牢固地粘结成为一体。这种支座在竖向荷载P作用下,嵌入橡胶片之间的钢板将限制橡胶的侧向变形,垂直变形则相应减少,从而可大大地提高支座的竖向刚度(抗压刚度)。此时支座的竖向总变形,将为各层橡胶片变形的总和。
橡胶片之间嵌入的钢板在阻止胶层侧向膨胀的同时,对支座的抗剪刚度几乎没有什么影响。在水平力H作用下,加劲橡胶支座所产生的水平位移量Δ取决于橡胶片的净厚。为了防止加劲钢板的锈蚀,
板式橡胶支座上、下面及四周边都有橡胶保护。
板式橡胶支座具有下列优点:
(1)构造简单、易于制造、造价低、节省钢材。
(2)材料来源充足,宜于定型成批生产。
(3)橡胶具有优良的弹性与阻尼性,因而橡胶支座具有良好的吸震性能,可减少动载对桥跨
结构及墩台的冲击,从而改善桥梁的受力情况。
(4)板式橡胶支座在使用期间,养护工作量少。
(5)建筑高度低,安装简便,可节约施工劳动力和时间。更换方便,在运营的桥上也可以更换支座。
(6)板式橡胶支座在竖向力作用下只发生很小的弹性变形,而水平力作用下发生的剪切变形可在水平面内任何方向发生,因而适用范围极广,能适应宽桥、曲线桥、斜交桥等。 (7)板式橡胶支座工作性能可靠。根据对国内桥梁上已经使用十多年的支座进行剖析
对比试验,和国外有关试验与实用资料的报导,橡胶支座的使用寿命至少可达50年以上,完全有可能达到与桥梁相同的寿命。
板式橡胶支座工作原理:
板式橡胶支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台,并同时能完成梁体结构所需要的变形(水平位移及转角)。根据这些要求,板式橡胶支座设计成在垂直方向具有足够的刚度,从而保证在*大竖向荷载作用下,支座产生较小的变形;橡胶支座在水平方向则应具有一定的柔性,以适应梁体由于制动力、温度、混凝土的收缩、徐变及荷载作用等引起的水平位移;同时橡胶支座还应适应梁端的转动。
板式橡胶支座可以设计成为一端为固定,另一端为活动的支座。也可以设计成为不分固定端与活动端的支座。固定支座一般厚度较薄,以满足支点竖向荷载及梁端自由转动的要求即可。水平位移主要由活动支座的橡胶剪切为形来完成,其橡胶层的厚度则取决于水平位移量的大小。两端如不分固定活动的支座,则二者的厚度相同。水平变形由两个支座同时完成,各承担其一半。
支座布置原则
1.支座布置时应检算支座的设计位移量是否满足桥梁因制动力、混凝土收缩徐变和温度等共同作用及地震力引起的位移需求。
2.固定型支座常规状态下位移量不得超过支座设计正常使用剪应变,地震状态下位移量不得超过支座设计地震使用剪应变。
3.连续梁单联长度不宜超过200m, 跨数不宜超过6跨;若需要超过6跨时,支座布置应检算靠近滑动型支座的固定型支座的位移量是否满足位移需求,再根据情况增设滑动型支座或进行定制设计。
4.矩形固定型支座宜采用支座短边与顺桥向平行布置,当桥梁横向尺寸受限时,可采用支座长边沿纵桥向布置。
5.滑动型支座设置时应注意其滑动方向与桥梁的主位移方向一致。