减隔震类--LRB系列铅芯隔震橡胶支座产品介绍
2012-10-21 来源:中国土木科技网
〖LRB系列铅芯隔震橡胶支座〗是按照现行交通运输行业标准《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》(JT/T 822-2011)、国家标准《橡胶支座 第2部分:桥梁隔震橡胶支座》(GB 20688.2-2006)以及相关行业规范,同时参照欧洲标准研制的减隔震类桥梁构件系列产品,适用于8度及以下地震烈度区的各类公路及市政桥梁。

    1、产品简介
    〖LRB系列铅芯隔震橡胶支座〗是按照现行交通运输行业标准《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》(JT/T 822-2011)、国家标准《橡胶支座 第2部分:桥梁隔震橡胶支座》(GB 20688.2-2006)以及相关行业规范,同时参照欧洲标准研制的减隔震类桥梁构件系列产品,适用于8度及以下地震烈度区的各类公路及市政桥梁。
    2、支座分类
    LRB系列铅芯隔震橡胶支座按本体形状分为矩形铅芯隔震橡胶支座和圆形铅芯隔震橡胶支座。
    1)型号表示

    支座有四个铅芯,本体宽度为520mm,长度为620mm,高度为172mm,橡胶剪切模量为1.2MPa的矩形铅芯隔震橡胶支座型号表示为: J4Q520×620×172G1.2。
    支座有四个铅芯,本体直径为620mm,高度为229mm,橡胶剪切模量为1.0MPa的圆形铅芯隔震橡胶支座型号表示为:Y4Q620×229G1.0。
    2)支座结构
    铅芯隔震橡胶支座结构形式见图3和图4。


图3  矩形铅芯隔震橡胶支座结构示意图


图4  圆形铅芯隔震橡胶支座结构示意图

    LRB系列铅芯隔震橡胶支座的竖向载荷传递过程是由支座上预埋钢板→上连接钢板→上封板→橡胶、铅芯、加劲钢板叠层结构→下封板→下连接钢板→墩台。
    LRB系列铅芯隔震橡胶支座的地震水平载荷传递过程是墩台→锚杆→下连接钢板→剪切键→下封板→橡胶、铅芯、加劲钢板叠层结构→上封板→剪切键→上连接钢板→上预埋钢板→通过锚杆传递到梁体。
    3、产品特点
    竖向刚度稳定,承载桥梁载荷效果好;
    水平刚度适中,满足地震产生大位移需求;
    铅芯阻尼效果好,具有良好的耗能能力;
    主要采用天然橡胶,温度适用范围较广;
    铅芯面积可调,方便支座阻尼比调整;
    安装及检修更换方便,运营维护成本较低。
    4、支座技术性能
    4.1 规格系列
    圆形铅芯隔震橡胶支座分为22类:
    d420,d470,d520,d570,d620,d670,d720,d770,d820,d870,d920,d970,d1020,d1070,
    d1120,d1170,d1220,d1270,d1320,d1370,d1420,d1470。
    矩形铅芯隔震橡胶支座分为25类:
    300×420,350×350,350×520,420×420,470×570,520×520,520×620,570×570,570×670,
    620×620,670×670,720×720,770×770,820×820,870×870,920×920,970×970,1020×1020,
    1070×1070,1120×1120,1170×1170,1220×1220,1270×1270,1320×1320,1370×1370。

    4.2 剪切模量
    本系列支座设计剪切模量为0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa。
    4.3 水平等效刚度
    175%剪应变时矩形铅芯隔震橡胶支座最大水平等效刚度为9.7kN/mm,最小水平等效刚度为1.3kN/mm,圆形铅芯隔震橡胶支座最大水平等效刚度为10.4 kN/mm,最小水平等效刚度为1.1kN/mm。各个规格系列水平等效刚度详见支座规格尺寸的设计参数表。
    4.4 等效阻尼比
    175%剪应变时矩形铅芯隔震橡胶支座最大等效阻尼比为22.7%,最小等效阻尼比为14.4%,圆形铅芯隔震橡胶支座最大等效阻尼比为20%,最小等效阻尼比为13.5%。各个规格系列等效阻尼比详见支座规格尺寸的设计参数表。
    4.5设计剪切位移
    支座的设计剪应变如表1所示。

表1  LRB系列铅芯隔震橡胶支座的设计剪应变

    注:剪切位移=剪应变×支座有效橡胶层总厚度。
    4.6 温度适用范围
    本系列支座的环境温度范围为-25℃~+60℃。
    注:若项目有特殊需求,本系列支座以上各技术性能参数均可进行定制设计。
    5、 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,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.按照橡胶设计剪切模量G值大小的不同,分别进行了区别设计,工程技术人员应当根据每座桥梁的实际情况进行选型,以优化结构受力及使用情况。
    竖向承载力相同的支座,其水平刚度随G值增加而相应增大,但适应变形的能力随G值增加却相应降低,因此,工程技术人员在选型时,应当根据每座桥梁的具体情况或要求进行选取,以优化结构受力及使用性能。
    4.铅芯隔震橡胶支座的常规选型流程为:
    确定橡胶剪切模量G(G0.8、G1.0、G1.2)→支座本体形状(圆形、矩形)→设计竖向承载力→设计剪切位移量→校核计算或优化设计→(反复)。
    5.根据桥梁所在地区的抗震设防烈度和场地类型进行选型,表2中列出了通常情况下LRB系列支座选型方案,供工程技术人员参考。

表2  LRB系列铅芯隔震橡胶支座剪切模量推荐选用表

    注: 1. Cs表示场地系数,G表示支座设计剪切模量。
    2. 9度抗震设防烈度区的桥梁若采用隔震设计,推荐选用支座设计剪切模量为G1.0或G1.2的LRB系列支座,但需根据实际桥梁设计参数进行计算、验证。
    6.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,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。
    6、减隔震计算
    【LRB系列铅芯隔震橡胶支座】不仅保持叠层橡胶支座的良好力学性能,同时具有较高的阻尼性能。地震中通过橡胶在水平方向的大位移剪切变形,隔离桥梁上、下部结构的地震运动,延长结构自振周期,减小地震作用力,并提供支座恢复力,通过铅芯在支座剪切过程中的挤压屈服耗散吸收地震能量,从而实现减隔震功能。支座隔震原理如图9所示,支座水平剪切性能曲线如图10所示。

图9  铅芯隔震橡胶支座隔震原理示意

图10  铅芯隔震橡胶支座水平剪切性能曲线

    桥梁结构的抗震分析应根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)相关条文的要求进行,通常可以采用反应谱法、动力时程法和功率谱法等。在减隔震设计阶段,对于复杂桥型、采用特殊减隔震装置的桥梁、结构动力特性比较复杂的桥梁,均建议采用非线性动力时程分析方法。本产品依据国内外先进规范要求,推荐采用非线性动力时程分析方法。
    减隔震桥梁的计算模型应正确反映减隔震装置(铅芯隔震橡胶支座)的力学特性。当采用反应谱分析方法时,本系列支座的力学特性可按水平等效刚度和等效阻尼比进行模拟,支座的水平等效刚度和等效阻尼比见后附图表所列参数;当采用非线性动力时程分析方法时,本系列支座的力学性能可按等效双线性恢复力模型模拟,其支座的双线性恢复力模型见图11。


图11  铅芯隔震橡胶支座双线性恢复力模型

    7、 产品资质

 

行业标准               科技成果登记表

    8、工程业绩


福建夏漳跨海大桥工程