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支座功能
橋梁支座的主要功能是將橋梁上部結(jié)構(gòu)的反力可靠地傳遞給墩臺(tái),同時(shí)能夠適應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)變形。具體要求如下:
1) 必須能支承從上部結(jié)構(gòu)傳遞的橋梁自重、行車等垂直荷載和、風(fēng)等橫向荷載并安全可靠地傳遞給下部結(jié)構(gòu)的墩臺(tái)。
2) 必須適應(yīng)由行車(活動(dòng)荷載)和溫度變化產(chǎn)生的上部結(jié)構(gòu)水平位移和由撓度產(chǎn)生的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)變位。
3) 為了提高在時(shí)整座橋梁的抗震性能,支座應(yīng)具有吸收產(chǎn)生的震動(dòng)能量,降低作用在結(jié)構(gòu)體系上的力影響的減震和隔震性能,即在和風(fēng)力(如臺(tái)風(fēng))作用下,具有適應(yīng)瞬時(shí)大變位的作用。保證橋梁在時(shí)達(dá)到“小震不壞、中震可修、大震不倒”。
4) 為了適應(yīng)橋梁耐久性設(shè)計(jì)的要求,支座應(yīng)由耐候性能好的材料制成,應(yīng)具有耐腐蝕、耐疲勞、防老化等耐久性。防止支座長期使用過程中由于鋼材腐蝕、橡膠老化的問題降低使用性能,從而造成橋梁結(jié)構(gòu)體系的變化,甚至產(chǎn)生整個(gè)橋梁機(jī)能損壞的危險(xiǎn)。
5) 橋梁耐久性設(shè)計(jì)壽命為50~100年,支座的正常使用壽命如橡膠支座為35年,因此支座必須做到可檢查、可維修、可更換。
對(duì)橋梁支座整體的影響
橋梁支座是橋梁結(jié)構(gòu)的重要部件,也往往是設(shè)計(jì)中未能充分重視的部件,尤其是橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與橋梁支座的工業(yè)設(shè)計(jì)聯(lián)系尚顯薄弱,橋梁支座往往憑經(jīng)階選擇,缺乏清晰的依據(jù).同時(shí)橋梁支座是橋梁結(jié)構(gòu)體系中抗震性能比較薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)。
在歷次的破壞性中,橋梁支座的損傷比較普遍,主要原因是設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)抗震的要求考慮不足,也包括連接與支擋等構(gòu)筑措施不足以及支座形式和材料本身的缺陷.其目前比較流行的橋梁結(jié)構(gòu)是由包括支撐在上部鋼結(jié)構(gòu)和支承在下部結(jié)構(gòu)上的支座和下部結(jié)構(gòu)組成.
橋梁支座在中失效會(huì)引起內(nèi)力重新分布,使橋梁的上部結(jié)構(gòu)或下部結(jié)構(gòu)可能超載,或二者都超載,橋梁支座失效,也可能引起倒塌.在汶川“5.12”中有不少橋梁支座破壞的例子.支座損傷的主要形式:橋梁支座移位、錨固螺栓拔出、剪斷,活動(dòng),支座脫落及板式橋梁支座本身構(gòu)造上的損傷等.
橡膠支座的日常養(yǎng)護(hù):
橡膠支座在使用過程中病害會(huì)逐漸地增長,逐漸超過規(guī)范要求,因此板式橡膠支座應(yīng)定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修檢査,一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修
補(bǔ)或更換。日常檢査的內(nèi)容有:支座是否有滑移及脫空現(xiàn)象;支座的剪切位移是否過大;支座是否產(chǎn)生過大的壓縮變形;支座的橡膠保護(hù)層是否有開
裂、變硬等老化現(xiàn)象;支座外鼓是否均勻、正常四氟滑板橡膠支座是否完好、是否滑出了支座頂面的不銹鋼板;支座各部是否保持完整、清潔,支座周圍有無雜物。支座更換處理時(shí),不僅要對(duì)病害支座進(jìn)行處理,還需對(duì)整個(gè)墩臺(tái)的全部支座進(jìn)行檢查。檢査支座的受力情況有無變化、支座是否移動(dòng)。如發(fā)現(xiàn)個(gè)別支座脫空,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行墊實(shí)處理;1橡膠支座進(jìn)場后,應(yīng)檢查支座上是否有制造商的商標(biāo)或長久性標(biāo)記。如有多個(gè)支座脫空,則說明新更換支座的墊石過高,應(yīng)對(duì)其墊石進(jìn)行打磨處理,使其高程符合要求。處理結(jié)束后應(yīng)確保整個(gè)墩臺(tái)的所有支座,位置正確,上、下接觸面完全密貼,支座受力均勻、變形正常。
橋梁板式橡膠支座的破壞涉及各環(huán)節(jié),各階段。設(shè)計(jì)方面,要選用合適的支座,要求支座實(shí)際承載能力、疲勞強(qiáng)度、布置方式等與所用橋梁及環(huán)境相適應(yīng),并且墩臺(tái)設(shè)計(jì)要便于以后支座更換。施工方面,要求支座安裝符合規(guī)范和設(shè)計(jì)的
要求,不留質(zhì)量隱患。日常使用方面,要做好日常檢查和養(yǎng)護(hù)工作,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決,保證使用狀態(tài),保障交通安全,延長橋梁的整體使用壽命。
?質(zhì)量因素
1、所采用的橡膠的膠質(zhì),這是影響板式橡膠支座質(zhì)量的主要因素,目前由于市場競爭激烈,客戶壓價(jià)厲害,許多橡膠支座生產(chǎn)廠家就從這塊降低成本,采用劣質(zhì)橡膠,這個(gè)從外觀上可以看出一二,好的橡膠,表面油亮,黝黑,用手指按壓能感覺到一點(diǎn)點(diǎn)彈性,質(zhì)量差點(diǎn)的橡膠,表面發(fā)烏,沒有光澤。但是膠質(zhì)真正的好壞,就需要做實(shí)驗(yàn),簡單的從抗壓彈性模量和抗剪彈性模量等方面去判斷是不能發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,一般需要做中間膠層膠片試驗(yàn)進(jìn)行檢測方可發(fā)現(xiàn)問題。將橡膠支座安放在支座墊石上,使支座的中心線同墩臺(tái)上設(shè)計(jì)位置中心相重合,支座就位準(zhǔn)確。
2、內(nèi)部鋼板:鋼板是板式橡膠支座承載力的保證,所以鋼板在厚度上一定要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),材質(zhì)上一定要采用成品板材,杜絕折彎板等,在處理上一定要做到除銹,噴砂,從而保證橡膠與鋼板的粘接。5、對(duì)四氟滑板橡膠支座,若四氟滑板與不銹鋼板接觸面間發(fā)現(xiàn)進(jìn)入泥沙或硅脂油干涸時(shí)要及時(shí)清掃,并注入新的硅脂油。(部分不良廠家采用廢鐵皮替代、或者以厚度薄的替代厚鋼板,導(dǎo)致產(chǎn)品強(qiáng)度存儲(chǔ)量不足,容易發(fā)生嚴(yán)重問題,目前部分地方要求檢測極限抗壓,就是為了發(fā)現(xiàn)該質(zhì)量缺陷)
3、生產(chǎn)工藝:板式橡膠支座現(xiàn)在還沒有完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),硫化之前的步驟基本都是手工操作,下片,裁片,疊層等工序的好壞與工人的熟練程度有很大關(guān)系。在硫化機(jī)上的硫化時(shí)間和溫度控制也很重要,不同的規(guī)格的橡膠支座硫化時(shí)間是不一樣的,如果達(dá)不到相應(yīng)的硫化時(shí)間,那么就會(huì)形成夾生,里邊的膠沒有充分硫化,影響產(chǎn)品質(zhì)量。它能將橋梁上部結(jié)構(gòu)反力可靠地傳遞給墩臺(tái),還能有效地適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)及通過橡膠支座的剪切變形來適應(yīng)由溫差引起的梁體伸縮變形。