铅芯橡胶支座的构造及性能
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LRB 我国的建筑隔震技术的研究开始于上世纪90年代,建筑用的隔震支座主要两大类:橡胶隔震支座和滑动隔震支座。
橡胶隔震支座的工艺比较成熟,主要谈橡胶隔震支座中铅芯橡胶隔震支座。
在普通橡胶隔震支座中开孔注铅,利用橡胶部分承重,利用铅芯部分在地震中的弹塑性性能达到耗散地震能量,减小地震震害效果、铅充当阻尼,还能提高竖向承载力,降低地震作用和减小隔震层位移。
目前国内隔震普遍采用铅芯橡胶支座,但也有不少问题,在大变形阶段,铅芯易挤压不易复位,铅对环境也有影响。
我国正研究高阻尼橡胶支座。
铅芯橡胶支座是目前国内外隔震结构设计中应用最广的一类隔震装置和弱连接装置,被广泛应用于新建隔震结构,加固改造工程以及连廊、雨篷、网架屋盖等与主体结构之间。
橡胶隔震支座是目前世界范围内各类隔震结构中最常用的一类隔震装置,主要包括天然橡胶支座、铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座及各类改进型支座。
不足:因为橡胶支座通过水平剪切变形延长建筑桥梁的一阶固有周期,水平位移不能超过直径四分之三,否则发生失稳破坏,对于大型建筑需要支座比较大,导致设计施工造价等问题,满足要求的新型支座。
耐久性和耐火性:橡胶空气氧化、气温、震动等影响发生火灾时钢板良好的导热性会加速橡胶损坏,要注意。
研究表明:通过对比分析和国内实际情况,现阶段铅芯橡胶隔震支座具有更好的隔震效果和经济效益(直接建设经费和震后减少的损失费用).建筑铅芯橡胶隔震支座从原始的应用于建筑桥梁工程中,逐渐应用到军队、医院、学校、消防中心、计算机中心、博物馆、商场、工厂、住宅等重要建筑工程中。
经过几十年的淘汰式发展,隔震技术成为最有效的结构振动控制技术。
借助铅芯橡胶支座这种隔震装置,人类对建筑结构进行隔震设计的梦想终于得以实现。
然而,建筑结构隔震设计效果的保证不仅仅依赖于能否生产制造出力学性能符合设计要求的铅芯橡胶支座,还更大程度上依赖于能否对整体建筑结构进行可靠的隔震设计及计算分析。
从国内外隔震技术发展的现状来看,叠层橡胶隔震技术室现代隔震领域的主流,且主要分布在人口稠密,经济发达的城市。
铅芯橡胶隔震支座参数计算铅芯橡胶隔震支座是一种广泛应用于建筑隔震的装置,其核心组成部分包括橡胶层和嵌入其中的铅芯。
这种结构在地震时能够吸收和分散地震能量,从而减少对建筑物的破坏。
为了选择合适的铅芯橡胶隔震支座,需要对其参数进行计算。
以下是一些关键参数的计算方法:1.设计位移:这是指隔震支座在地震作用下预期的最大位移。
设计位移通常根据建筑物的地震响应分析来确定,需要确保支座在此位移范围内能够正常工作。
2.水平刚度:水平刚度是指隔震支座在水平方向上抵抗变形的能力。
它可以通过实验测定或根据制造商提供的数据来确定。
水平刚度对建筑物的自振周期有重要影响,进而影响地震响应。
3.阻尼比:阻尼比是衡量隔震支座耗能能力的一个指标。
铅芯橡胶隔震支座的阻尼主要来源于橡胶材料的剪切变形和铅芯的塑性变形。
阻尼比可以通过实验测定或根据制造商提供的数据来确定。
4.竖向承载力:这是指隔震支座在竖向方向上能够承受的最大压力。
竖向承载力应根据建筑物的重量和可能产生的竖向力(如风力、雪载等)来确定。
5.铅芯含量:铅芯含量是指隔震支座中铅芯所占的比例。
铅芯含量会影响支座的耗能能力和延性。
一般来说,铅芯含量越高,耗能能力越强,但延性可能会降低。
因此,铅芯含量应根据具体工程需求进行优化设计。
在计算这些参数时,需要考虑建筑物的具体情况,如结构形式、地震烈度、场地条件等。
此外,还应参考相关的国家和地方标准,确保隔震支座的设计符合规范要求。
最后,需要注意的是,铅芯橡胶隔震支座的参数计算是一个复杂的过程,建议在实际工程中咨询专业的结构工程师或隔震技术专家。
橡胶支座规格参数橡胶支座是一种常用的结构减震降噪装置,广泛应用于桥梁、建筑、机械设备等领域。
具有减震降噪、承载能力强、寿命长等优点。
下面我们就橡胶支座的规格参数进行详细介绍。
一、橡胶支座的结构组成橡胶支座通常由上下钢板、橡胶垫组成。
上下钢板固定在支座上下的构件上,橡胶垫则位于两钢板之间,起到减震、承载的作用。
二、橡胶支座的规格参数1. 承载能力:橡胶支座的承载能力是指其在规定工作条件下所能承受的最大荷载。
橡胶支座的承载能力通常由设计部门根据实际工程条件进行计算和确定。
2. 集中荷载:橡胶支座在承受荷载时,往往会受到来自上部结构的集中荷载。
这时,支座需要能够有效分散和传递这些集中荷载,以保证结构整体的稳定性和安全性。
3. 变形量:橡胶支座在承受荷载时,会发生一定的变形,这是正常现象。
变形量是指在规定工作条件下,橡胶支座在承受荷载时所发生的变形尺寸。
4. 工作温度范围:橡胶支座的工作温度范围也是其重要的规格参数之一。
由于橡胶材料对温度的敏感性,橡胶支座的工作温度范围需要根据工程的实际环境条件来确定。
5. 耐久性能:橡胶支座的耐久性能是指其在长期使用过程中所能保持的稳定性能和寿命。
这是工程中非常重要的一个参数,关系到结构的安全和可靠性。
6. 安装和维护要求:橡胶支座在安装和维护过程中也需符合一定的规格参数。
包括安装前的准备工作、安装过程中的要求以及日常维护保养等内容。
三、橡胶支座的选用原则1. 根据结构的荷载特点和工作环境条件来选用合适的橡胶支座,确保其承载能力和变形量符合工程要求。
2. 综合考虑橡胶支座的耐久性能、工作温度范围等参数,选择适合工程需要的橡胶支座。
3. 考虑橡胶支座的安装和维护要求,选择符合工程施工和运行管理要求的橡胶支座。
橡胶支座的规格参数直接关系到工程结构的安全可靠性和使用寿命,对于选用和使用橡胶支座的工程设计和施工来说非常重要。
在实际工程中,需要充分考虑橡胶支座的规格参数,并结合实际情况进行合理选用和使用。
铅芯橡胶支座的尺寸确定方法1.引言铅芯橡胶支座作为现代桥梁、建筑等结构的重要组成部分,其尺寸的确定对于保证工程的安全和稳定起着至关重要的作用。
本文将介绍铅芯橡胶支座的尺寸确定方法,以帮助工程师和设计人员更好地进行设计和选择。
2.铅芯橡胶支座的基本原理铅芯橡胶支座是一种同时使用橡胶和金属材料制作的弹性支座,用于桥梁、建筑等结构的承载和减震。
其基本原理是通过橡胶的弹性形变来吸收和分散承载的载荷,从而减少结构的振动和应力集中。
3.尺寸确定方法3.1载荷计算在确定铅芯橡胶支座的尺寸之前,首先需要进行结构的载荷计算。
根据结构的类型和使用情况,可以采用静力计算、动力计算或地震计算等方法来确定结构受力情况。
通过载荷计算可以确定支座所需承载的最大力和力的分布情况。
3.2弹性形变计算在进行支座尺寸确定时,需要考虑橡胶在受力下的弹性形变特性。
通过橡胶试验和理论计算,可以得到橡胶材料的应力-应变曲线,从而确定橡胶的刚度和变形量。
根据载荷计算得到的力值和力的分布情况,可以通过弹性形变计算确定支座的变形量。
3.3尺寸选择尺寸选择是根据支座对载荷和变形量的承载能力进行设计的关键步骤。
在选择支座的尺寸时,需要考虑载荷大小、变形量的允许范围、支座的稳定性和可靠性等因素。
通过计算和实验的方法,可以确定支座的高度、底面积、橡胶体积等参数。
3.4尺寸验证确定支座尺寸后,需要进行尺寸验证。
通过有限元分析、试验等方法,对设计的支座尺寸进行验证和调整,以确保支座的承载能力和变形量满足设计要求。
尺寸验证是保证结构安全可靠的重要环节。
4.注意事项在进行铅芯橡胶支座的尺寸确定时,需要注意以下几点:-参考国家和行业标准,遵循规范要求;-结合实际情况,进行合理的假设和简化;-收集橡胶材料的性能参数,保证计算的准确性;-将支座尺寸与结构的其他部分进行协调,确保工程的整体性和一致性。
5.结论铅芯橡胶支座尺寸的确定是保证工程结构安全稳定的重要环节。
通过载荷计算、弹性形变计算和尺寸选择等方法,可以确定支座的高度、底面积、橡胶体积等参数。
可更换式铅芯橡胶隔震支座安装施工工法可更换式铅芯橡胶隔震支座安装施工工法一、前言可更换式铅芯橡胶隔震支座是一种用于桥梁、高层建筑等结构的隔震装置,能有效减少结构受力,提高抗震性能。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点可更换式铅芯橡胶隔震支座具有以下特点:1. 结构简单:支座由铅芯和橡胶材料组成,简化了施工和维护过程。
2. 隔震效果显著:铅芯和橡胶材料具有良好的隔震性能,可有效减小地震时结构的震动响应。
3. 易于更换:支座采用可更换的设计,方便在使用寿命结束或受损时进行更换。
4. 抗冲击能力强:支座能够承受较大的冲击荷载,能够保护结构不受损。
三、适应范围该工法适用于各类桥梁、高速公路、城市轨道交通等工程的隔震设计和施工,特别适用于抗震要求较高的地区。
四、工艺原理可更换式铅芯橡胶隔震支座基于结构隔震原理,通过安装支座,使结构与地基分离,减少地震时的传力,从而减轻结构受力。
采取的技术措施包括:选用合适的材料和尺寸、确定支座的安装位置和布置方式、进行支座与结构的连接设计等。
五、施工工艺1. 施工前准备:清理施工现场、检查材料和机具设备的准备情况。
2. 支座安装:根据设计要求,确定支座的安装位置和布置方式,使用合适的机具将支座安装在结构上。
3. 铅芯安装:将预制好的铅芯安装在支座上,并进行调整和固定。
4. 橡胶安装:将预制好的橡胶材料安装在支座和结构之间,并进行调整和固定。
5. 防护层安装:根据设计要求,在橡胶材料上铺设防护层,保护支座不受外力影响。
6. 施工验收:对施工质量进行检查和验收。
六、劳动组织施工过程需要合理组织施工人员,根据施工进度和需要,安排人员的工作任务和时间安排,确保施工进度和质量的达到。
七、机具设备施工过程需要使用起重机、吊篮、脚手架、包装机等机具设备,其中起重机和脚手架是必不可少的,起重机用于安装支座和材料,脚手架用于施工人员的安全作业。
铅芯减震橡胶支座施工技术简介摘要:铅芯减震橡胶支座既具有较高的承载性,又具有较大的阻尼、大水平位移能力和复位功能,集支承与耗能于一体的减震装置,具有制造简单,性能良好稳定,成本低的优点。
本文介绍了在5.12地震中遭到严重破坏的北川擂禹公路下河坝桥在新建桥梁中铅芯减震橡胶支座的检验、安装、检查和维护。
关键词:铅芯减震橡胶支座;支座安装;检查和维护中图分类号: th145.4+1 文献标识码: a 文章编号:0前言地震中,支座震害极为普遍,是桥梁整体抗震性能中的一个薄弱环节。
主要是由于支座设计上未考虑抗震要求,构造上连接和支撑等构造措施不足,某些支座形式和材料上有欠缺等造成支座倾斜、剪断、锚固螺栓拔出。
下面介绍在5.12地震中遭到严重破坏的北川擂禹公路下河坝桥在新建桥梁中铅芯减震橡胶支座施工技术。
1工程概况1.1 旧桥拆除北川擂禹公路下河坝桥跨越干河子沟,位于擂禹公路与擂鼓镇新建3号路相接处,设计桥位原有一座两孔14米拱桥,地震中该桥已严重破坏,需要拆除重建。
1.2 新建桥梁1.2.1新建桥梁全长32.2米,全宽12米,桥梁结构为16.1+16.1米预应力现浇箱梁,桥台采用一字式台身,桥墩采用圆端形板式墩身,基础采用桩基础,抗震设防烈度为8度,地震动峰值加速度值为0.20g,地震动反应谱特征周期为0.40s。
1.2.2 桥梁结构桥梁基础:共12棵直径1米的钢筋混凝土灌注桩基础,其中桥台基础8棵,桩长15米,桥墩基础4棵,桩长19米;承台:长12.332米,宽2.505米,高1.5米;墩台:长9.762米,宽2.505米,高1.5米;桥面板为现浇后张力钢筋混凝土箱梁。
1.2.3 支座设计桥墩设置5个型号为y4q600铅芯减震橡胶支座,在支座中间设置4个¢28钢筋锚栓(见图形),桥台支座设置5个y4q450采用铅芯减震橡胶支座。
图1 锚栓安装示意图(单位:图中尽寸除钢筋直径及钢板厚度为mm外,余均以cm计)2 铅芯减震橡胶支座性能铅芯减震橡胶支座的结构铅芯减震橡胶支座由铅芯棒、橡胶层、钢板等迭层粘结而成。
铅芯叠层橡胶支座隔震体系及结构抗震性能分析作者:许玲玲来源:《科技视界》2014年第01期【摘要】本文主要对(铅芯)叠层橡胶隔震技术进行论述,对(铅芯)叠层橡胶隔震支座的竖向和水平方向的性能指标进行了较为详细的论述,介绍了隔震结构和橡胶支座的数学计算模型,最后通过对一结构实例进行时程分析,对比了无隔震结构和基础隔震结构的性能表现。
【关键词】基础隔震;铅芯叠层橡胶支座;时程分析1 (铅芯)叠层橡胶支座隔震介绍隔震的基本思想是将整个建筑物或其局部搂层坐落在隔震层上,通过隔震层的变形来吸收能量,从而减小结构的地震响应,提高建筑物的抗震性能。
在实际应用中,隔震层布置在上部结构和基础之间的,因而被称为“基础隔震”。
叠层橡胶隔震支座(laminated rubber bearing,RB)由薄橡胶板与薄钢板交替叠合而成。
由于薄钢板对橡胶板横向变形产生约束,使叠层橡胶支座具有非常大的竖向刚度。
在水平刚度方面,薄钢板不影响橡胶板的变形,因而保持了橡胶固有的柔韧性。
在普通叠层橡胶支座中竖直地灌入铅棒就成了铅芯叠层橡胶支座(lead laminated rubber bearing, LRB) [1]。
由于铅的屈服力(剪切屈服极根)较低,再结晶能力较强,具有较好的耐疲劳特性,当支座发生反复水平剪切变形时,铅芯具有稳定的耗能能力,因此LRB是融隔震、耗能及限位于一体的非线性装置,较之RB有明显的优势,在各国建造的隔震房屋中应用的比例呈逐年增加的趋势[2]。
2 铅芯叠层橡胶隔震支座(LRB)性能参数2.1 竖向刚度分析以下给出日本竖向应力与应变关系公式:ε■=■ (1)Ea=E■(1+2kS■■)(2)考虑体积弹性系数时:ε■=■+■(3)E■=■ (4)竖向刚度:K■=■ (5)其中:ε■——压缩应变;σ■——压缩应力;E■——橡胶的竖向弹性模量; Ea——名义弹性模量; S——一次形状系数;k ——取决于橡胶硬度的系数;ε■——竖向应变;E■——修正弹性模量; A——橡胶面积;T■——橡胶层总厚度;K■——竖向刚度。
铅芯橡胶支座的构造及性能
铅芯橡胶支座的构造
铅芯橡胶支座构造如图所示,铅芯橡胶支座是在RB支座的中心压入铅芯构成的。
铅芯压入后与橡胶支座融为一体追随剪切变形,这种支座是由橡胶支座安定的复原装置和铅的能量吸收装置所构成的阻尼机构一体型的隔震装置。
铅是一种具有良好塑性变形能力和能量吸收能力的金属。
铅芯橡胶支座也是最早用于隔震结构的支座之一。
铅芯橡胶支座凭借其优良的力学性能,较为简单的构造和高性价比,已经在工程中广泛应用。
铅芯橡胶支座的基本性能
1、铅阻尼器的能量吸收能力
橡胶本身是一种易拉压变形的材料,单独做成支座加力后变形巨大(如图)。
工程用橡胶支座是由薄钢板与薄橡胶层叠组成,钢板对橡胶竖向变形有优秀的约束作用,竖向压缩刚度非常高,但与天然橡胶支座一样,LRB支座拉伸刚度较低,约为压缩刚度的1/7~1/10。
2、铅芯橡胶支座LBR的水平变形能力
钢板约束橡胶的竖向变形但对其水平变形没有影响。
同时铅芯能够很好地追随支座变形,吸收地震能量。
LRB支座水平性能稳定,LRB支座由于铅芯的存在,能够限制支座的水平变形,如下图所示,装有LRB支座的隔震结构的水平变形要比装有RB支座的小(不考虑外加阻尼作用下)。
3、铅芯橡胶支座LRB的工作特点
铅芯橡胶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,但中心孔过大也会给支座的性能带来不良影响。
4、铅芯橡胶支座LRB的耐久性
日本等国家的工程调查表明,LRB支座与RB支座基本一致,隔震橡胶即使在使用100年后,其内部橡胶依然完好。
有调查显示,LRB支座使用10年后,其特性基本保持不变,并预测出60年后其性能仅会下降3%。
5、铅芯橡胶支座LRB的基本力学性能
铅芯橡胶支座的滞回性能可用下图的双线型模型表示。
其中细实线为橡胶支座的滞回特性。
LRB支座的水平特性是与图示的橡胶部分与铅芯部分水平性能叠加而成,如图粗实线所示。
铅芯橡胶支座在剪切变形为250%能表现出稳定的双线型滞回特性。