盆式橡胶支座是利用被半封闭钢制盆腔内的弹性橡胶块,在三向受力状态下具有流体的性质特点,来实现桥梁上部的转动,同时依靠中间钢板上的F4板与上座板的不锈钢板之间的低摩擦系数来实现上部结构的水平位移,使支座所承受的剪切不再由橡胶完全承担,而间接作用于钢制底盆及F4板与不锈钢之间的滑移上。从试验的数据来看,橡胶处于三向约束状态时的抗压弹性模量为50000kg/cm2,比无侧向约束的抗压弹性模量增大近20倍,因而支座承载能力大为提高,解决了板式橡胶支座承载能力的局限,能满足大的支承反力、大的水平位移及转角要求。
结构新颖:固定型支座采用卡榫结构,水平力可均匀地传递到任意方向,提升了支座的受力性能;
单向活动型支座采用中间导轨结构,加工精度可靠,提升了支座的滑动导向性能;
材质优良:支座主要钢材采用Q345热轧钢板,提高了支座整体受力性能;
耐磨材料采用改性超高分子量聚乙烯,提升了支座的耐磨性能、滑动性能和使用寿命;
优质材料的采用有效地减小了支座的结构尺寸,减轻了重量,降低了造价;
安装方便:支座推荐采用套筒及锚固螺栓与墩、梁连接,安装方便、更换容易。
定型试验(我国通称为投产试验)的目的是保证产品已经达到设计参数的要求,或者在产品研发过程中证实支座性能和材料性能。试验试样必须是随机取样,不得挑选取样。同时,规定如果满足以下条件,允许把以前的定型试验结果拿来代用。
(1)按类似的方式,用在相同的条件下用硫化混合物制造。
(2)所对应的内、外部尺寸误差在10%以内。
(3)第二形状系数S:误差在士10%以内。
(4)试验条件过于苛刻,如极限(破坏)性能试验的加载条件受限。
(5)对极限性能试验以及压应力相关试验,在S:小于5的情况下,可采用以前一些小于或等于S:的试验结果。
(6)以前的试验结果应是得到结构工程师的认可的。
2)桥梁橡胶支座常规试验
常规试验是在生产过程中进行,其目的是控制产品的质量。常规试验时,允许在现场随机取样(不得挑选),试验样品数不应少于任意一种设计产品的20%,对特定的项目,试验应至少对每种尺寸取4个试样,试样总数不少于20个。
橡胶支座养护小常识。为保证支座安装平整,一般应在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。
如果在支座安装时,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。
本标准适用于减、隔震橡胶支座,其用途为保护建筑物或桥梁不受地震破坏.这里提到的隔离装置由合成橡胶层和加劲钢板交互叠制成夹板型设计(我国称之为板式橡胶支座一类结构类型支座,只不过按抗震要求进行设计的支座类型),安装在上部结构与下部结构之间,可以产生柔性,使上、下部结构两大体系在地震时脱离,又可产生缓冲力以减少隔离界面上的位移,还可以在隔离周期内降低地震力从地墓上传递到结构中的能量。
这种类型的减(隔)震橡胶支座包括高阻尼性能的橡胶支座、普通橡胶支座和铅销橡胶支座等。
一般路堤,为路基填土高度小于20m的路堤,桥梁支座为满足填土高度和排除路基及公路附近地面水的需要,应在边坡坡脚处设置边沟。边沟常用梯形断面,底宽和深度一般不小于o.4m,内侧(靠路基一侧)的边坡坡度,桥梁板式橡胶支座常用1:1.o—1:1.5,外侧视土质而定。当路堤高度大于2m时,可将桥梁支座边沟断面扩大成取土坑,以满足填土的需要,但此时为保证路基边坡的稳定.应在坡脚与取土坑之间设不小于1M宽的护坡道。
一般路堑,为路基挖方深度小于20m’一般土质条件下的路堑常用形式。路堑路段均应设置边沟。边沟断面可根据土质情况采用梯形、矩形和三角形,内侧边坡可采用1:o(矩形)、1:o—1:1.5(梯形)、1;2—1:3(三角形),桥梁支座外侧边坡与路堑边坡相同。为拦截上侧地面适流以保证边坡的稳定,桥梁板式橡胶支座的结构形式应在坡顶外至少5m处设置截水沟,截水沟的底宽与边沟的相仿。
桥梁支座是桥梁结构的重要部件,也往往是设计中未能充分重视的部件,尤其是桥梁的结构设计与桥梁支座的工业设计联系尚显薄弱,桥梁支座往往凭经阶选择,缺乏清晰的依据.同时桥梁支座是桥梁结构体系中抗震性能比较薄弱的一个环节。
在历次的破坏性地震中,桥梁支座的损伤比较普遍,主要原因是设计时对抗震的要求考虑不足,也包括连接与支挡等构筑措施不足以及支座形式和材料本身的缺陷.其目前比较流行的桥梁结构是由包括支撑在上部钢结构和支承在下部结构上的支座和下部结构组成.
桥梁支座在地震中失效会引起内力重新分布,使桥梁的上部结构或下部结构可能超载,或二者都超载,桥梁支座失效,也可能引起倒塌.在汶川“5.12”地震中有不少桥梁支座破坏的例子.支座损伤的主要形式:桥梁支座移位、锚固螺栓拔出、剪断,活动,支座脱落及板式桥梁支座本身构造上的损伤等.