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铅芯隔震橡胶支座,这些细节问题要知道

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随着中国经济建设和各区域往来融合的快速发展,中国道路和桥梁的建设也随之迅速发展。但若发生强震后,桥梁结构有可能出现严重破坏,特别是桥台、落梁、桥墩、桥梁支座破坏程度最为严重,这就推动了桥梁减隔震技术的相应发展和应用。

定义

隔震是为了将桥梁结构与可能引起破坏的地面运动尽可能分离开来,以降低地震作用造成的桥梁破坏。由于隔震橡胶支座能够在很大程度上减小地震造成的破坏力,从而产生很大的社会和经济效益,隔震技术的应用得到了更多的重视。近年来,随着隔震技术的不断发展和成熟,越来越多的公路桥梁开始使用隔震技术。

作为隔震的关键技术产品,铅芯隔震橡胶支座是内部含有单个或多个铅芯,以提高支座的阻尼性能,并减少结构地震力作用的橡胶支座,由铅芯、橡胶层、钢板等叠层粘结而成。按照形状,铅芯隔震橡胶支座可分为矩形铅芯隔震橡胶支座和圆形铅芯隔震橡胶支座。

性能特征

铅作为常见的金属,在吸收能量以及塑性变形方面具有一定优势,适宜作为弹塑性体。通将铅芯压入板式橡胶支座中心制成铅芯橡胶支座,可以解决很多桥梁抗震难题。

作为最早用于隔震结构的支座之一的铅芯隔震橡胶支座,不仅耐水、耐老化、抗空气老化、具有优良的力学性能,而且构造较为简单,具有非常高的高性价比,因此非常受市场欢迎,已在我国实际工程中得到广泛应用。

铅芯隔震橡胶支座主要利用橡胶的弹性以及铅芯的可塑性有效的吸收地震能量,利用橡胶支座的水平柔性形成一道柔性的隔震层,从而改变结构的基本周期,提高桥梁的抗周期疲劳能力与耐久性,以最终达到减轻上部破坏的目的。

铅芯隔震橡胶支座在支承桥梁上部结构的同时还能够给桥梁提供弹性恢复力,起到保护桥梁结构安全的作用,但前提条件是铅芯隔震橡胶支座的质量符合相关技术要求,因此也要求相关方要及时做好铅芯隔震橡胶支座的检验检测。

从实际出发

我国幅员辽阔,南北纬度差别较大,很多类似新疆帕米尔至天山南北地震带这样的地方冬季气温较低,部分地区甚至可达零下30℃以下。而铅芯隔震橡胶支座性能的正常发挥需满足一定的环境条件,并不是所有的环境都适合应用。

结合铅芯隔震橡胶支座自身性能特征,根据JTT 822-2011《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》,其适用的环境温度范围一般为-25℃~60℃。在进行工程设计和支座具体应用时,均要充分考虑环境对支座所造成的影响,以保证其能在相应年限内正常发挥应有的作用。为更准确了解温度对支座的影响,可以通过支座的温度稳定性及相关力学性能试验对其进行检测,用检测结果进行科学判断。

铅芯的屈服能使得支座的刚度降低,铅芯橡胶隔震支座通过铅芯的大小来调整阻尼的大小,铅芯直径增大后,屈服力变大,阻尼量增加。但中心孔并不是越大越好,中心孔过大也会给支座的性能带来不良影响。

此外,相关数据表明,铅芯隔震橡胶支座的铅芯屈服力及屈服后刚度越大,其滞回耗能的能力越差,会因此导致结构阻尼耗能增加,这对工程结构的抗震非常不利。因此,在实际应用时,在满足强度及位移要求的前提下应尽量选择铅芯屈服力及屈服后刚度较小的支座,以增强结构体系的滞回耗能。

更多应用

铅芯隔震橡胶支座不仅仅是应用在交通工程建设中,随着人们对建筑工程抗震要求的不断改进和创新,大直径铅芯橡胶隔震支座也被逐渐应用到房屋建筑抗震技术当中。

铅芯隔震橡胶支座与建筑结构融合一体,显著优于传统的抗震技术措施,既确保了结构安全,又能免遭地震带来的生命和财产损失,能够产生可观的经济效益和社会效益。

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