LNR水平力分散型橡膠支座的材料組成和性能分析

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(gòu)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(jié)構(gòu)振動和噪聲進(jìn)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(jié)構(gòu)表面貼*層阻尼橡膠，當(dāng)結(jié)構(gòu)振動時，橡膠分子鏈之間的粘性內(nèi)摩擦消耗部分振動能，減小了振動；約束阻尼處理是在結(jié)構(gòu)表面貼*層阻尼橡膠，外面再貼*層約束板，當(dāng)結(jié)構(gòu)振動時，阻尼材料受剪切作用，*部分振動能轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)振動進(jìn)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(jié)構(gòu)自振周期，避開地震尖峰荷載的影響。

HDR高阻尼橡膠支座的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

HDR系列高阻尼隔震橡膠支座是由中交第*公路勘察設(shè)計研究院有限公司按照現(xiàn)行**標(biāo)準(zhǔn)（GB 20688）及相關(guān)行業(yè)規(guī)范，同時參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)研制的減隔震類橋梁標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件系列產(chǎn)品，屬***重大科技攻關(guān)項(xiàng)目資助**的**技術(shù)成果，該系列產(chǎn)品通過了***科技成果鑒定（陜科鑒字[2010]第097號）及相關(guān)認(rèn)證，且已上升為中華人民共和*交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JT 2009-26），適用于9度及以下地震烈度區(qū)的各類公路及市政橋梁。

HDR高阻尼橡膠支座的優(yōu)點(diǎn)

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*種，采用的橡膠是高阻尼的橡膠材料制成，能使阻尼比達(dá)到10%～16%。其形狀及構(gòu)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(jié)構(gòu)自振周期、減小地震作用力，利用其耗能特性發(fā)揮減隔震作用，已達(dá)到鉛芯夾層橡膠支座的性能。

用高阻尼復(fù)合橡膠材料替代鉛芯，通過調(diào)整填充材料的比例改變總阻尼，使之具有較強(qiáng)耗能能力，起到減隔震的效果。高阻尼橡膠支座性能穩(wěn)定、有較強(qiáng)的耗能性及延性，高阻尼橡膠支座有較高當(dāng)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(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。由于將功能集成在*起，體積比鉛芯支座小，可以節(jié)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。

*、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**標(biāo)準(zhǔn)GB 20688.2-2006及相關(guān)行業(yè)規(guī)范，同時參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)研制的新型橋梁構(gòu)件系列產(chǎn)品，屬****技術(shù)成果（ZL 201120279078.3），適用于7度（0.10g）及以下地震烈度區(qū)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(diào)研GYZ、GJZ等系列板式橡膠支座產(chǎn)品及使用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，借鑒了“水平力分散”的工作原理而開發(fā)的*種性能優(yōu)異的新型板式橡膠支座。它在常規(guī)疊層橡膠支座的基礎(chǔ)上做了較大的改進(jìn)和創(chuàng)新，能滿足較大的剪切位移，且與主梁、墩臺進(jìn)行有效連接，確保橋梁上部結(jié)構(gòu)有效傳力至下部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了橋梁下部結(jié)構(gòu)水平力分散，各墩協(xié)同抵抗水平力。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

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(shí)現(xiàn)，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(shí)現(xiàn)水平力分散的功能；

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

2、按結(jié)構(gòu)形式分類

依據(jù)支座本體與錨固件（或預(yù)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 固定型——支座與墩、梁之間采用套筒連接，支座底面不設(shè)預(yù)埋鋼板，上、下封層鋼板和套筒之間采用錨固螺栓連接，上預(yù)埋鋼板和套筒之間采用配合焊接。固定型支座結(jié)構(gòu)示意圖如

LNR 滑動型——支座與梁之間采用錨固鋼筋連接，支座底面不設(shè)預(yù)埋鋼板，上預(yù)埋鋼板和錨固鋼筋采用焊接，上封層鋼板和上預(yù)埋鋼板采用焊接連接。滑動型支座結(jié)構(gòu)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

示例：

LNR-370×420×147，表示：縱橋向尺寸 370mm、橫橋向尺寸 420mm、高度 147mm，設(shè)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(chǎn)品特點(diǎn)

具有良好的適應(yīng)梁體自由伸縮和轉(zhuǎn)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(xié)同受力，尤其對于曲線梁橋，水平力分散效果好；

恢復(fù)能力強(qiáng)，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(wěn)定；

支座表面被覆橡膠層，保護(hù)內(nèi)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(yǎng)護(hù)、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*種特殊盆式橡膠支座產(chǎn)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(yīng)地改成球面，減小了摩擦系數(shù)。其位移由上支座板與平面四氟板之間的滑動來實(shí)現(xiàn)。在上支座板上設(shè)置導(dǎo)向槽或?qū)颦h(huán)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(zhuǎn)角的需要。 
2、QZ抗震球型鋼支座優(yōu)點(diǎn)
QZ抗震球型鋼支座以傳力可靠，轉(zhuǎn)動靈活的特點(diǎn)，不但具有GPZ盆式橡膠支座承載能力大的特點(diǎn)，座位移大等特點(diǎn)，而且能更好地適應(yīng)大轉(zhuǎn)角的需要，與普通盆式支座相比具有下列優(yōu)點(diǎn)： 　　1、QZ抗震球型鋼支座通過球面?zhèn)髁?，不會出現(xiàn)力的縮頸現(xiàn)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(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動過程，轉(zhuǎn)動力矩小，而且轉(zhuǎn)動力矩只與支座球面半徑及聚四氟乙烯板的摩擦系數(shù)有關(guān)，與支座轉(zhuǎn)角大小無關(guān)，特別適用于大轉(zhuǎn)角的要求，設(shè)計轉(zhuǎn)角可達(dá)0.05rad. 　　3、QZ抗震球型鋼支座各向轉(zhuǎn)動性能*致，適用于寬橋、曲線橋； 　　4、這種支座產(chǎn)品不用橡膠承壓，不存在橡膠老化對支座轉(zhuǎn)動性能的影響，特別適用于低溫地區(qū)。 
3、QZ抗震球型鋼支座的分類

QZ抗震球型鋼支座通過球面?zhèn)髁?、不出現(xiàn)力的縮頸現(xiàn)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(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動過程，轉(zhuǎn)動力矩小，而且轉(zhuǎn)動力矩只與支座球面半徑及聚四氟乙烯板的摩擦系數(shù)有關(guān)，與支座轉(zhuǎn)角大小無關(guān)。因此特別適用于大轉(zhuǎn)角的要求，設(shè)計轉(zhuǎn)角可達(dá)0.05rad以上。支座各向轉(zhuǎn)動性能*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(zhuǎn)動性能的影響，特別適用于低溫地區(qū)。 

4、QZ抗震球型鋼支座安裝細(xì)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(biāo)號不得低于300*。特殊情況須征得設(shè)計單位同意。 　　2)：支座與梁體及墩、臺采用預(yù)埋螺栓連接，必要時也可采用預(yù)埋鋼板焊接連接，但將支座與梁體及墩臺預(yù)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(biāo)高應(yīng)符合設(shè)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(jìn)場后，應(yīng)檢查裝箱清單，包括配件清單，支座產(chǎn)品**證，支座安裝養(yǎng)護(hù)細(xì)則等。 　　5)：支座安裝時應(yīng)注意如下事項(xiàng)：
A：QZ抗震球型鋼支座**線應(yīng)與主梁**線平行。
B：活動支座上、下支座板順橋方向的**線應(yīng)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(fā)生過大轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動。
D：拆除上、下支座連接板后，應(yīng)及時安裝SX及DX活動支座的橡膠防塵罩。
E：現(xiàn)澆混凝土梁在梁體注成整體后，在施工梁體預(yù)應(yīng)力前拆除連接板。
F：支座在安裝圍板前，應(yīng)用棉絲將不銹鋼滑動表面仔細(xì)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(yīng)補(bǔ)充油漆*道。
（6）支座使用期間應(yīng)每年定期進(jìn)行*次檢查及養(yǎng)護(hù)，內(nèi)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(xì)的擦凈不銹鋼表面的灰塵。
D：松動錨栓螺母*次清洗上油，以免螺母銹死，然后緊固。
E：校核并定點(diǎn)檢查支座高度變化，以便校核支座內(nèi)聚四氟乙烯板的摩耗的情況。當(dāng)支座變化超過3mm時，應(yīng)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(jìn)行油漆防銹（不銹鋼滑動面除外）。