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苍溪水平力分散型橡胶支座设计位移和选用原则

双林橡胶  2020-4-3 18:52:14  1156
内容摘要:LNR系列水平力分散型橡胶支座是按照国家标准GB 20688.2-2006及相关行业规范,同时参照欧洲标准研制的新型桥梁构件系列产品,属国家专利技术成果(ZL 201120279078.3),适用于7...

LNR系列水平力分散型橡胶支座是按照国家标准GB 20688.2-2006及相关行业规范,同时参照欧洲标准研制的新型桥梁构件系列产品,属国家专利技术成果(ZL 201120279078.3),适用于7度(0.10g)及以下地震烈度区的各类公路及市政桥梁。

LNR系列水平力分散型橡胶支座是在充分调研GYZ、GJZ等系列苍溪板式橡胶支座产品及使用现状的基础上,借鉴了“水平力分散”的工作原理而开发的一种性能优异的新型板式橡胶支座。它在常规叠层橡胶支座的基础上做了较大的改进和创新,能满足较大的剪切位移,且与主梁、墩台进行有效连接,确保桥梁上部结构有效传力至下部结构,实现了桥梁下部结构水平力分散,各墩协同抵抗水平力。

LNR系列水平力分散型橡胶支座设计依据

《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 《城市桥梁设计载荷标准》(CJJ 77-98)《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) 《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011) 《公路桥梁苍溪高阻尼隔震橡胶支座》(报批稿) 《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T 4-2004)《橡胶支座:桥梁隔震橡胶支座》(GB 20688.2-2006) 《橡胶支座:隔震橡胶支座试验方法》(GB/T 20688.1-2007) 《Structural bearings- Part 2: Sliding elements》(EN 1337-2:2005) 《Structural bearings- Part 3: Elastomeric bearings》(EN 1337-3:2005) 《聚四氟乙烯大型板材规范》(GJB 3026-1997) 《Anti-seismic devices》(EN 15129-2009)

产品结构

1、按功能形式分类

固定型支座——支座位移通过橡胶剪切变形实现,橡胶的水平剪切能承受较大的水平力,通过橡胶在水平方向的大位移剪切变形实现水平力分散的功能;

滑动型支座——支座位移通过顶面设置的聚四氟乙烯滑板与不锈钢板组成的滑移摩擦副实现,低摩擦系数使支座承受较小的摩擦力。

水平力分散型橡胶支座

2、LNR系列水平力分散型橡胶支座按结构形式分类

依据支座本体与锚固件(或预埋件)之间的连接形式以及支座与梁、墩的锚固(连接)形式、支座本体的形状,可以划分为如下两种类型(参见下图):

LNR固定型——支座与墩、梁之间采用套筒连接,支座底面不设预埋钢板,上、下封层钢板和套筒之间采用锚固螺栓连接,上预埋钢板和套筒之间采用配合焊接。

LNR滑动型——支座与梁之间采用锚固钢筋连接,支座底面不设预埋钢板,上预埋钢板和锚固钢筋采用焊接,上封层钢板和上预埋钢板采用焊接连接。

LNR系列水平力分散型橡胶支座产品特点

具有良好的适应梁体自由伸缩和转动的能力;

能满足温度变化、地震等作用下的较大剪切位移要求,支座整体性好;

支座与主梁、桥墩有效的连接,各墩协同受力,尤其对于曲线梁桥,水平力分散效果好; 恢复能力强,大位移剪切变形后没有残余变形,且特性变化小; 蠕变特性良好,性能稳定;

支座表面被覆橡胶层,保护内部橡胶不受臭氧、紫外线等的影响,具有更好的耐老化性能; 安装、养护、维修、更换方便。

设计转角

本系列支座设计转角不小于0.006rad。

剪切模量

本系列支座设计剪切模量为1.0MPa。

设计水平力

固定型支座可承受的设计水平力详见各规格尺寸支座的设计参数表;

LNR系列水平力分散型橡胶支座支座设计位移

1、滑动型支座顺桥向设计位移分为±100mm和±150mm两种;矩形滑动支座顺桥向尺寸或圆形滑动支座直径≤520mm时,横桥向设计位移为±30mm,其它支座横桥向设计位移为±50mm。

2、温度和混凝土收缩徐变等共同作用及地震力引起的位移需求。

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,应检算次边墩处固定型支座的位移量是否满足位移需求,再根据计算情况增设滑动型支座或进行定制设计。若跨数为1跨或2跨时,全联支座宜全部采用固定支座。

4、矩形固定型支座宜采用支座短边与纵桥向平行布置,当桥梁横向尺寸受限时,可采用支座长边沿纵桥向布置。

5、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。

水平力分散型橡胶支座选用原则

1、支座验算时,正常使用状态下支座剪切角α正切值,当不计制动力时,tanα≤0.5;当计入制动力时,tanα≤0.7。

2、支座验算时,罕遇地震状态下支座的剪切应变不宜超出容许剪应变 e,还应检算所选用支座的力学性能是否满足相应地震力作用下的使用要求,并综合考虑桥梁的结构形式、技术性能特点、施工工艺要求及造价等因素。

3、支座选型时,应当考虑其与桥梁结构的配套适应性,并应满足实际桥梁结构的空间位置要求;此外,预埋钢板、套筒和锚杆等配套附属件的设计选取应当安全、适用、经济、合理,应避免与结构受力钢筋相干扰或冲突,如有必要应当进行定制优化设计。

4、桥梁结构计算转角不应超过本系列支座可适应转角θ,若不满足时应定制设计。

5、支座选型时,应当考虑其与桥梁结构的配套适应性,并应满足实际桥梁结构的空间位置要求;此外,预埋钢板、套筒和锚杆等配套附属件的设计选取应当安全、适用、经济、合理,应避免与结构受力钢筋相干扰或冲突,如有必要应当进行定制优化设计。

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