普通板式橡胶支座在垂直方向具有足够刚度,保证在竖向荷载作用下产生较小压缩变形,一般要求最大压缩变形不得超过橡胶厚度的15%。这类支座包括公路板式橡胶支座和圆形球冠板式橡胶支座,能够适应各种高架桥坡梁、斜交梁及曲梁等特殊结构需求。
根据工程技术调查统计数据,目前在用桥梁中有相当比例的支座存在不同程度的病害问题。调查显示,约有20%的桥梁支座病害状况较为严重,急需进行更换或调整处理,否则将直接影响桥梁整体结构的安全性和耐久性。
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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。
支座需定期开展以下工作:钢件表面防腐涂装;辊轴与转动部位润滑;滑动支座不锈钢面清洁;地脚螺栓与预埋钢板状态检查。
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球型支座转动需匹配上部结构转动中心:若两者转动中心重合,仅需球冠衬板与球面四氟板滑动即可实现转动;若转动中心不重合,支座转动受梁体约束,需在上支座板与平面四氟板间增设第二滑动面。
摩擦摆减隔震支座采用创新的弧面设计原理,通过延长结构振动周期,有效抑制地震作用的放大效应。其工作机制是利用支座圆弧面间的相互摩擦来耗散地震输入能量,从而显著降低地震对结构的影响。这种支座的运用,代表了现代桥梁工程在抗震设计方面的重要进步。
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大型储油罐:可以帮助减少地震对储油罐的影响,降低潜在的安全风险。
国外:日本 1981 年实施新抗震设计法,核心为 “考虑结构动力特性的两阶段设计法”,强制要求重要建筑(医院、学校)采用隔震技术,橡胶隔震支座普及率超 60%,为我国提供参考。
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偏心率控制:偏心率计算需重点考虑罕遇地震下的等效刚度,避免罕遇地震时隔震层扭转变形过大导致支座破坏及结构连续倒塌,设防烈度作用下结构扭转变形破坏风险较低。
在我国,云南省因地震频发成为建筑减隔震技术推广应用的重点区域,当地学校、幼儿园等建筑已全面采用减隔震技术,相关要求可参考云南省住建厅《关于明确隔震减震建筑工程有关问题的通知》(云建震 2017-294 号),文件对技术应用细节作出了明确规范。减隔震技术的核心载体之一为建筑支座,其性能与运维直接影响工程抗震效果,本文将围绕橡胶支座的特性、施工、病害及问题处置展开阐述。

当隔震支座(含叠层橡胶支座)出现损伤(如橡胶开裂、钢板外露)、力学性能变化时,需及时更换,更换条件:空间要求:支座周围有足够的空间放置千斤顶;承压要求:千斤顶放置位置的上部、下部结构需满足局部承压强度(≥2 倍千斤顶反力);记录要求:更换前确认支座位置、编号、病害,拍摄 “原状 - 更换过程 - 完成后” 照片,检查记录作为交工文件存档。
四氟乙烯滑板橡胶支座:在普通板式橡胶支座顶面粘贴一层聚四氟乙烯板制成。当活动支座的预期位移量较大时,若仅依靠橡胶的剪切变形,则需要异常厚的橡胶层,这既不经济也影响稳定性。此时,可选用四氟乙烯滑板支座,通过在梁底设置不锈钢板与之形成低摩擦副(摩阻力极小),通过滑动来满足大位移量的需求,实现梁体的顺畅伸缩。
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