铅芯橡胶支座构造如示意图所示,其构造为在RB支座的中心嵌入铅芯而形成。铅芯与橡胶支座融合后,可随剪切变形而动,此支座由稳定的复原装置橡胶支座与能量吸收装置铅所组成,共同构成一体化的阻尼机构隔震装置。
铅是一种具有卓越塑性变形能力和强大能量吸收能力的金属。铅芯橡胶支座成为了隔震结构支座中的先行者。凭借其卓越的力学性能、简单的构造以及高性价比,它在工程项目中得到了广泛应用。
橡胶隔震技术是工程抗震领域中一项成熟的新技术,它为工程结构的抗震开启了新的纪元。通过采用隔震技术,将建筑物的上部结构与地基基础“隔离”,改变上部结构的动力特性,从而极大地减轻对上部结构的影响,达到以弱胜强的效果。
相较于传统抗震结构,隔震结构具有以下显著优势:
1. 有效降低结构的反应,隔震结构的加速度仅为传统结构加速度的1/4至1/12。
2. 提高抗震设防标准,确保结构安全。在强震时,上部结构仍能保持在弹性阶段,实现“大震不坏”,从而保障建筑物及其中的人身财产安全。
3. 降低工程造价。隔震后,上部结构的作用减小,构件的截面和配筋要求也相应减少,结构构造简化,施工便利。在8度区域可节省1%至10%,在9度区域可节省10%至20%的造价。
4. 简化抗震措施。因为大部分能量被橡胶垫所吸收,所以上部结构无需过多考虑抗震措施。
5. 后能快速恢复生产和生活,带来显著的社会效益和经济效益。
6. 上部结构布置灵活,设计过程直观简便。
铅芯橡胶支座的滞回曲线形如梭状,图形反对称,可用双线性曲线近似描述。其屈服后刚度较初始刚度小很多,却拥有稳定且强大的吸收耗能能力。铅芯橡胶支座的滞回曲线所包围的面积随铅芯直径或个数的增加而扩大。在交变剪切荷载作用下,支座消耗的变形功大于卸载时放出的变形功,部分变形功被支座吸收并耗散。
关于LRB铅芯隔震橡胶支座的施工流程:
(1) 出厂时,厂家应调平支座并拧紧联接螺栓,以避免在运送和安装过程中发生滚动和倾覆。施工单位可根据规划需求预设转角和位移,并在定货前向生产厂家提出预设要求。
(2) 施工前,施工单位需开箱检查支座及配件的相关资料,切勿随意移动联接螺栓或拆分支座部件。
(3) 当采用螺栓栓接设备支座时,需用钢契块调整支座水平,确保下支座底板面高出桥墩顶面20mm至50mm,精确找出支座纵、横桥向的中心位置。随后用环氧砂浆灌筑地脚螺栓和支座底面垫层。
(4) 若选择焊接联接设备支座,需先将支座精准定位,然后采用对称间断焊接的方式将上、下支座板与梁体及墩台预埋钢板焊接。焊接过程中应避免损害支座和混凝土。
(5) 确保支座设备高度符合规划要求,保持支座平面的水平和平坦。支座支承平面四角的高差不得超过2mm。
(6) 在梁体安装完成后或现浇混凝土梁体形成整体并达到规划强度后,张拉梁体预应力之前,应撤销上、下支座的联接钢板,以免限制梁体的正常滚动。
(7) 撤消联接钢板后,检查支座的外观是否有破损现象,并及时安装支座的外防尘罩。
(8) 支座使用一年后,应进行质量检查,清除周围的杂物和尘埃,用棉丝仔细擦去不锈钢表面的尘埃。铅芯因其良好的力学性能,能够与分层橡胶支座良好结合,成为一种理想的减隔震材料。