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高阻尼隔震橡胶支座设计使用指南

一、概述

     高阻尼橡胶隔震支座在天然橡胶中加入各种配合剂,可以提高橡胶的阻尼性能,利用这种具有阻尼效果的橡胶制成的支座称为高阻尼橡胶隔震支座(HDR支座)。高阻尼橡胶隔震,由于采用高阻尼橡胶,具有稳定支承、弹性复位和阻尼功能,在地震中可以吸收地震能量,减轻地震影响,并可单独作为隔震装置使用。

     HDR 系列高阻尼隔震橡胶支座是按照国家标准(GB20688),同时参考欧洲标准进行设计,在借鉴国外先进技术的同时,充分考虑了中国国情,对结构和材料进行了优化设计,隔震性能好,适用范围广,是一款性价比较高的新型桥梁构件产品。该产品分为矩形固定型、矩形滑动型、圆形固定型、圆形滑动型四种类型,适用于8 度及8 度以下地震区各类公路及市政桥梁。

 

二、HDR高阻尼隔震橡胶支座主要特点:    

1.竖向承载能力:

具有较高的强度和竖向刚度,能够承受较大的竖向荷载

2.水平变形能力

HDR 支座除具备较强的水平变形能力外,对水平变形还有一定抵抗作用,这种抵抗作用可吸收地震能量。

3.可复位性

地震发生时,支座在外力作用下产生一定变形,吸收地震能量;地震发生后,支座通过橡胶的恢复力回到初始位置。

4.耐久性

设计使用寿命可达60年。

5.无污染

因不使用铅芯,减少了铅污染



三  设计依据

. 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)

. 《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)

. 《城市桥梁设计细则》(CJJ11-93)

. 《橡胶支座:隔震橡胶支座试验方法》(GB/T 20688.1-2007)

. 《橡胶支座:桥梁隔震橡胶支座》(GB 20688.2-2006)

. 《Structural bearings 》滑动元件部分(EN 1337-2:2005)

. 《Structural bearings 》橡胶支座部分(EN 1337-3:2005)



四  高阻尼隔震橡胶支座技术性能

4.1  高阻尼隔震橡胶支座规格圆形分为35 类:

     D150,D175,D200,D225,D250,D275,D300,D325,D350,D375,D400,D425,D450,D475,D500,D550,D600,D650,D700,D750,D800,D850,D900,D950,D1000, D1050,D1100,D1150,D1200,D1250,D1300,D1350,D1400,D1450,D1500;

     矩形分为62 类:

     200×200,200×250,200×300,250×250,250×300,250×350,300×300,300×350, 300×400,300×450,350×350,350×400,350×450,350×500,400×400,400×450,400×500, 400×550,400×600,450×450,450×500,450×550,450×600,450×650,500×500,500×550, 500×600,500×650,500×700,550×550,550×600,550×650,600×600,600×650,600×700, 600×750,650×650,650×700,650×750,650×800,700×700,700×750,700×800,700×850, 750×750,750×800,750×850,750×900,800×800,800×850,800×900,800×950,850×850, 850×900,850×950,850×1000,900×900,900×950,900×1000,950×950,950×1000, 1000×1000 。

    针对项目的实际情况,本系列支座还可以根据具体的技术要求进行规格尺寸的特殊设计。

4.2  高阻尼隔震橡胶支座设计转角θ(rad)

本系列支座设计转角分为:0.006rad 和0.008rad;

当设计转角超出0.008rad 或者客户有特别需求时可以根据实际情况进行特殊设计。



4.3  防滑移水平力

固定型支座可承受的防滑移水平力详见各规格尺寸支座的设计参数表;

滑动型支座可承受的防滑移水平力为支座设计竖向承载力的3%。



4.4  设计位移

支座设计位移滑动型支座顺桥向设计位移分为±100mm 和±150mm 两种,横桥向设计位移为±30mm;

固定型支座设计剪应变正常使用时为1.0,地震作用时为2.0;

当客户有特别需求时可以根据实际情况进行特殊设计。



4.5  摩擦系数

滑动型支座设计摩擦系数为0.03。



4.6 高阻尼隔震橡胶支座温度适用范围

本系列支座设计温度适用范围为-40℃~60℃。

4.7 

梁底坡度支座顶面不设坡度;现浇梁的坡度由梁底设置预埋钢板或楔形混凝土调整;

预制梁的坡度可在制梁时通过支座上部的预埋钢板调整,也可在梁底预埋平钢板后在支座顶面加设楔形调坡板;较大坡度时则应采用梁底设置楔形混凝土调整。



五  高阻尼隔震橡胶支座布置原则

本系列支座分为矩形固定型、圆形固定型、矩形滑动型和圆形滑动型四种类型,根据桥梁的结构型式、跨径、联长及桥梁宽度等参数确定支座的布置原则。

5.1

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。

5.2

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。

5.3

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。

5.4

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。

5.5  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。



六  支座选用原则

6.1 支座选型时,可根据桥梁所在地区的地震动峰值加速度直接选用相应的支座型号规格,且应考虑选用支座的水平刚度及最大剪应变检算是否满足相应地震力作用下的使用要求。

6.2  支座选型时应根据跨度和温度变化幅度,并考虑施工偏差等因素选用相应位移的支座。

6.3 支座选型应满足实际桥梁结构的空间位置要求,套筒和锚杆应避免与结构受力钢筋位置相干扰或冲突。

6.4 本系列支座根据适应转角θ、橡胶设计剪切模量G 值大小的不同,分别进行了区别设计,桥梁工程师应当根据每座桥梁的实际情况进行选型,以优化结构受力及使用情况。

    6.4.1 支座适应转角θ:

    本系列支座适应转角θ可通过结构计算确定或检查墩台顶支座部位的转角大小。

    6.4.2 橡胶设计剪切模量G:

    同样竖向承载力大小的支座,其竖向及水平刚度随G值增加而相应增大,但适应变形的能力随G值增加却相应降低,因此,桥梁工程师在选型时,应当根据每座桥梁的具体情况或要求侧重点进行选取,以优化结构受力及使用性能。
 

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点击次数:  更新时间:2014-03-02  【打印此页】  【关闭

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