高阻尼橡胶支座是在板式橡胶支座的顶面粘贴一层平面尺寸与之相等的聚四氟乙烯板,在梁的底面设置一块不锈钢板与之做相对的滑移运动。这是利用了聚四氟乙烯和不锈钢之间相对运动时摩擦系数很小的特点,使之成为活动支座。它除了具有板式橡胶支座的优点外,还能满足水平位移量较大的要求。因而适用于较大跨度的简支梁和连续梁及桥面连续的桥梁。四氟橡胶滑板支座分为封闭型和简易型两种型式。对于城市桥梁及受紫外线辐射、空气污染与粉尘严重的地区,应采用封闭型,其余均可采用简易型。四氟橡胶滑板支座的型号、高度等应根据实际的位移及支座反力大小来确定。
高阻尼橡胶支座使用规则
橡胶材料可采用硬度为55-60的氯丁橡胶比较适合常温地区(-20℃以上),硬度稍低的天然橡胶或三元乙丙橡胶比较适合在低温严寒地区使用。高阻尼橡胶支座的主要作用是把桥跨结构上的恒载和活载可靠而有效地传递到桥墩台上去,并承受桥跨结构由于荷载作用所发生的如端部水平变位、转角等各种变形。所以桥梁工程中在梁式桥梁两端必需设置支座。
高阻尼橡胶支座的养护
1、为保证高阻尼橡胶支座安装平整,一般应在高阻尼橡胶支座底面与支承垫石顶面之间,捣筑20-50 mm厚的干硬性无收缩砂浆垫层。该砂浆垫层的强度必须和结构混凝土等强。当支承平面较大时,也可以先铺设塑性的砂浆垫层,砂浆层的中间呈凸球形,支座座下时使砂浆压平。
2、如果在高阻尼橡胶支座支座安装时,采用螺丝或钢楔块等措施进行支座调平,在灌注砂浆垫层凝固后,必须拆除调平螺丝及钢楔块,以便保证使砂浆垫层均匀传力。在安装预制梁体时,一般应先用辅助结构支承梁体自重,待支承砂浆凝固并达到要求的强度后,才能承受梁体重量。
3、设计者在设计支承垫石时,应考虑使梁底与桥墩顶面之间有30 cm的净空,以便对支座的使用状态进行检查和养护,并在必要时可安放千斤顶,进行支座的更换。
4、高阻尼橡胶支座在使用年限中应定期进行养护,这些工作包括:钢件的表面油漆、辊轴及摇轴转动部分定期擦洗并涂润滑油,滑动支座不锈钢表面的擦洗及检查支座锚栓等等。只有定期养护才能保证支座的正常工作状态。
国产高阻隔震橡胶支座按照国标GB20688设计的产品又称HDR支座,它是在天然橡胶中加入各种配合剂,用来提高橡胶的阻尼性能(增加滞后损失,降低其储存模量),然后利用这种具有阻尼效果的橡胶制成的与普通橡胶支座结构近似的一种钢板和橡胶通过热硫化构成的叠层产品。该产品隔震性能好,适用范围广,是一款性价比较高的新型桥梁和房屋建筑产品。因其加工制造工艺简单,产品力学性能可靠,在5.12大地震之后得到了广泛的应用和发展。
球形抗震支座是靠特殊橡胶的高阻尼性能来吸收震动能量,一般是通过加入石墨来调节阻尼的特性,但是其性能很不稳定,需要进一步研究。板式橡胶支座也很有特点,作用在上部结构和桥墩之间,保证桥梁的位移和转动,保证结构在温度变化、混凝土收缩和徐变等因素下的自由变形[[19],还能起到防震减震的效果。但是它成本低廉、构造比较简单、加工制造容易,因此,在我国桥梁上应用非常广泛。
球形抗震支座的等效水平刚度随着竖向压应力的增大而呈现增长趋势,等效阻尼比基本上维持轻微的波动,其波动幅值不到2%,且当压应力较大时有上升趋势。当压应力增大时,高阻尼橡胶支座的强化阶段越来越明显,而其他阶段都基本保持一致,说明等效水平刚度和等效阻尼比随着压应力有以上的变化趋势是因为压应力的增大导致了滞回曲线中强化阶段的强化加剧
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