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HDR高阻尼橡膠支座 LNR水平力分散型橡膠支座對比分析

2020-03-03 16:07:08 科運橡塑 閱讀

HDR高阻尼橡膠支座 LNR水平力分散型橡膠支座對比分析

HDR高阻尼橡膠支座的材料構成

粘彈性高阻尼橡膠材料系利用橡膠本身所具有的粘彈性對結構振動和噪聲進行阻尼減震,可分為自由阻尼處理和約束阻尼處理。自由阻尼處理是在結構表面貼一層阻尼橡膠,當結構振動時,橡膠分子鏈之間的粘性內摩擦消耗部分振動能,減小了振動;約束阻尼處理是在結構表面貼一層阻尼橡膠,外面再貼一層約束板,當結構振動時,阻尼材料受剪切作用,一部分振動能轉化為熱能而起減震作用。

高阻尼隔震橡膠支座即采用的粘彈性高阻尼橡膠材料,通過橡膠本身所具有的粘彈性對結構振動進行約束阻尼處理,吸收能量減小地震作用力;該橡膠材料又有較大的延性,能在地震時延長結構自振周期,避開地震尖峰荷載的影響。

HDR系列高阻尼隔震橡膠支座

HDR高阻尼橡膠支座的行業標準

HDR系列高阻尼隔震橡膠支座是由中交第一公路勘察設計研究院有限公司按照現行國家標準(GB 20688)及相關行業規范,同時參照歐洲標準研制的減隔震類橋梁標準構件系列產品,屬省部級重大科技攻關項目資助研發的專利技術成果,該系列產品通過了省部級科技成果鑒定(陜科鑒字[2010]第097號)及相關認證,且已上升為中華人民共和國交通運輸行業標準(JT 2009-26),適用于9度及以下地震烈度區的各類公路及市政橋梁。

HDR高阻尼橡膠支座的優點

隔震橡膠支座不僅具有板式支座的全部性能,而且具有很好的隔震性能,能有效地減小地震對橋梁造成的破壞。高阻尼橡膠支座是隔震橡膠支座中的一種,采用的橡膠是高阻尼的橡膠材料制成,能使阻尼比達到10%~16%。其形狀及構造與天然橡膠支座相同,但其橡膠材料的粘性大,自身可以吸收能量,具有較大的延性,能在地震時延長結構自振周期、減小地震作用力,利用其耗能特性發揮減隔震作用,已達到鉛芯夾層橡膠支座的性能。

用高阻尼復合橡膠材料替代鉛芯,通過調整填充材料的比例改變總阻尼,使之具有較強耗能能力,起到減隔震的效果。高阻尼橡膠支座性能穩定、有較強的耗能性及延性,高阻尼橡膠支座有較高當量的粘滯阻尼,即有更高的耗能性,減震隔震效果顯著,能有效地控制隔震結構的地震反應。由于將功能集成在一起,體積比鉛芯支座小,可以節省使用空間,施工也比較方便,價格也較鉛芯夾層橡膠支座便宜。

一、LNR系列橡膠支座研制

LNR系列水平力分散型橡膠支座是按照國家標準GB 20688.2-2006及相關行業規范,同時參照歐洲標準研制的新型橋梁構件系列產品,屬國家專利技術成果(ZL 201120279078.3),適用于7度(0.10g)及以下地震烈度區的各類公路及市政橋梁。

LNR系列水平力分散型橡膠支座是在充分調研GYZ、GJZ等系列板式橡膠支座產品及使用現狀的基礎上,借鑒了“水平力分散”的工作原理而開發的一種性能優異的新型板式橡膠支座。它在常規疊層橡膠支座的基礎上做了較大的改進和創新,能滿足較大的剪切位移,且與主梁、墩臺進行有效連接,確保橋梁上部結構有效傳力至下部結構,實現了橋梁下部結構水平力分散,各墩協同抵抗水平力。

二、產品結構

1、按功能形式分類

固定型支座——支座位移通過橡膠剪切變形實現,橡膠的水平剪切能承受較大的水平力,

通過橡膠在水平方向的大位移剪切變形實現水平力分散的功能;

滑動型支座——支座位移通過頂面設置的聚四氟乙烯滑板與不銹鋼板組成的滑移摩擦副實現,低摩擦系數使支座承受較小的摩擦力。

2、按結構形式分類

依據支座本體與錨固件(或預埋件)之間的連接形式以及支座與梁、墩的錨固(連接)形式、

支座本體的形狀,可以劃分為如下兩種類型:

LNR系列水平力分散型橡膠支座

LNR 固定型——支座與墩、梁之間采用套筒連接,支座底面不設預埋鋼板,上、下封層鋼板和套筒之間采用錨固螺栓連接,上預埋鋼板和套筒之間采用配合焊接。固定型支座結構示意圖如

LNR系列水平力分散型橡膠支座

LNR 滑動型——支座與梁之間采用錨固鋼筋連接,支座底面不設預埋鋼板,上預埋鋼板和錨固鋼筋采用焊接,上封層鋼板和上預埋鋼板采用焊接連接?;瑒有椭ёY構示意圖如下:

3、按支座本體形狀分類

圓形水平力分散型橡膠支座——支座本體平面形狀為圓形;

矩形水平力分散型橡膠支座——支座本體平面形狀為矩形。

三、支座型號

LNR系列水平力分散型橡膠支座

示例:

LNR-370×420×147,表示:縱橋向尺寸 370mm、橫橋向尺寸 420mm、高度 147mm,設計剪切模量 1.0MPa的矩形固定型水平力分散型橡膠支座;

四、產品特點

具有良好的適應梁體自由伸縮和轉動的能力;

能滿足溫度變化、地震等作用下的較大剪切位移要求,支座整體性好;

支座與主梁、橋墩有效的連接,各墩協同受力,尤其對于曲線梁橋,水平力分散效果好;

恢復能力強,大位移剪切變形后沒有殘余變形,且特性變化??;

蠕變特性良好,性能穩定;

支座表面被覆橡膠層,保護內部橡膠不受臭氧、紫外線等的影響,具有更好的耐老化性能;

安裝、養護、維修、更換方便。

1、QZ抗震球型鋼支座概述

QZ抗震球型鋼支座是由上支座板、下支座板、球形板、聚四氟乙烯滑板(F4、球面四氟板)及橡膠擋圈組成的一種特殊盆式橡膠支座產品。QZ抗震球型鋼支座它將盆式支座中的橡膠板改為球面四氟板因而得名,由于QZ球型支座中間鋼板及底盆亦相應地改成球面,減小了摩擦系數。其位移由上支座板與平面四氟板之間的滑動來實現。在上支座板上設置導向槽或導向環來約束支座的單向或多向位移,可以制成球形單向活動支座和固定支座。通過球形板和球面四氟板之間的滑動來滿足支座轉角的需要。 
2、QZ抗震球型鋼支座優點
QZ抗震球型鋼支座以傳力可靠,轉動靈活的特點,不但具有GPZ盆式橡膠支座承載能力大的特點,座位移大等特點,而且能更好地適應大轉角的需要,與普通盆式支座相比具有下列優點:   1、QZ抗震球型鋼支座通過球面傳力,不會出現力的縮頸現象,作用在混凝土上的反力比較均勻;   2、QZ抗震球型鋼支座通過球面聚四氟乙烯板的滑動來實現支座的轉動過程,轉動力矩小,而且轉動力矩只與支座球面半徑及聚四氟乙烯板的摩擦系數有關,與支座轉角大小無關,特別適用于大轉角的要求,設計轉角可達0.05rad.   3、QZ抗震球型鋼支座各向轉動性能一致,適用于寬橋、曲線橋;   4、這種支座產品不用橡膠承壓,不存在橡膠老化對支座轉動性能的影響,特別適用于低溫地區。 
3、QZ抗震球型鋼支座的分類

QZ抗震球型鋼支座通過球面傳力、不出現力的縮頸現象,作用在混凝土上的反力比較均勻; 球形支座通過球面聚四氟乙烯板的滑動來實現支座的轉動過程,轉動力矩小,而且轉動力矩只與支座球面半徑及聚四氟乙烯板的摩擦系數有關,與支座轉角大小無關。因此特別適用于大轉角的要求,設計轉角可達0.05rad以上。支座各向轉動性能一致,適用于寬橋、曲線橋等; 支座不用橡膠承壓、不存在橡膠老化對支座轉動性能的影響,特別適用于低溫地區。 

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4、QZ抗震球型鋼支座安裝細則
1):用QZ抗震球型鋼支座本系列支座時,橋梁梁體及橋墩、臺支承部位混凝土標號不得低于300級。特殊情況須征得設計單位同意。   2):支座與梁體及墩、臺采用預埋螺栓連接,必要時也可采用預埋鋼板焊接連接,但將支座與梁體及墩臺預埋鋼板焊接時,要防止支座鋼體過熱,以免燒壞硅脂及聚四氟乙烯板。   3):支座安裝標高應符合設計要求,要保證支座支承面的水平及平整,支座支承面四角高差不得大于2mm。   4):支座進場后,應檢查裝箱清單,包括配件清單,支座產品合格證,支座安裝養護細則等。   5):支座安裝時應注意如下事項:
A:QZ抗震球型鋼支座中心線應與主梁中心線平行。
B:活動支座上、下支座板順橋方向的中心線應重合,其交角不得大于5´rad。
C:支座安裝時不得松動上、下支座連接板,以防止支座發生過大轉角而傾覆。該連接板在梁體安裝完成后予以拆除,以防約束梁體的正常轉動。
D:拆除上、下支座連接板后,應及時安裝SX及DX活動支座的橡膠防塵罩。
E:現澆混凝土梁在梁體注成整體后,在施工梁體預應力前拆除連接板。
F:支座在安裝圍板前,應用棉絲將不銹鋼滑動表面仔細擦凈,以防止灰塵侵入聚四氟乙烯板表面。
G:對支座鋼件油漆碰掉部分,應補充油漆一道。
(6)支座使用期間應每年定期進行一次檢查及養護,內容包括:
A:檢查支座錨栓有無剪斷,支座橡膠密封圈有無龜裂、老化。
C:清除支座附近的雜物及灰塵,并用棉絲仔細的擦凈不銹鋼表面的灰塵。
D:松動錨栓螺母一次清洗上油,以免螺母銹死,然后緊固。
E:校核并定點檢查支座高度變化,以便校核支座內聚四氟乙烯板的摩耗的情況。當支座變化超過3mm時,應拆除橡膠密封圈,檢查聚四氟乙烯板的狀況。

F:定期對支座鋼件進行油漆防銹(不銹鋼滑動面除外)。


標簽:   HDR高阻尼橡膠支座 盆式橡膠支座
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