隔震橡胶支座  

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隔震橡胶支座按照国标GB20688设计的产品，又称HDR支座。它是在天然橡胶中加入各种配合剂，用来提高橡胶的阻尼性能（增加滞后损失，降低其储存模量），然后利用这种具有阻尼效果的橡胶制成的与普通橡胶支座结构近似的一种钢板和橡胶通过热硫化构成的叠层产品。该产品隔震性能好，适用范围广，是一款性价比较高的新型桥梁和房屋建筑产品。   

设计标准：  

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

《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） 

《城市桥梁设计细则》（CJJ11-93） 

《橡胶支座：隔震橡胶支座试验方法》（GB/T 20688.1-2007） 

《橡胶支座：桥梁隔震橡胶支座》（GB/T 20688.2-2006）

技术参数  

竖向承载力:204kN--21206kN 

设计转角:0.006rad和0.008rad 

等效阻尼比:>10%  

支座位移:滑动型支座顺桥向设计位移为±100mm和±150mm两种，横桥向设计位移为±30mm;

固定型正常设计剪应变为1.0，地震为2.0 

摩擦系数:滑动型支座设计摩擦系数为0.03 

适用温度范围:-40℃-60`C   

产品特点  

1.竖向承载力、水平恢复力、阻尼（吸能）三位一体； 

2.支座滞回特点（载荷-变形曲线）饱满、耗能显著； 

3.橡胶配方改进、等效阻尼比可达12%以上； 

4.维修管理成本低（无需其他阻尼装置）； 

5.大震后残余变形极小，无需更换；  

6.高阻尼支座[1]表面覆盖有橡胶保护层，保护内部橡胶不受臭氧、紫外线影响，具有更好的耐老化性，50年等效阻尼比降低不到2%；  

7.HDR高阻尼橡胶的温度依存性较低，广泛用于不同气候地区； 

8.HDR高阻尼橡胶与天然橡胶一样拥有比较优越的蠕变性能； 

9.环保无污染。

建筑隔震橡胶支座的种类及应用(一)

摘要:

在方形和圆形两种橡胶支座中,具有各向同性的圆形支座是其主要形式;在不同阻尼材料的四种橡胶支座中,铅芯叠层隔震橡胶支座是应用最广的一种。为适应各种建筑的需要,已研发或正在研发多种其它隔震橡胶支座。橡胶支座的隔震技术比较成熟,应用范围比较广,其产品质量事关百年大计。  

关键词:

隔震橡胶支座;阻尼

橡胶材料具有优异的阻尼特性,在工程技术和尖端科学中早已用其作减震制品。根据“基础隔震”概念研发出来的隔震橡胶支座,使传统的、被动的“以刚克刚”的抗震方法,转变为主动的、积极的“以柔克刚”的隔震方法。目前采用橡胶支座是世界上研究和应用最多、技术成熟并有成效显著实例的隔震技术。本文将着重介绍建筑叠层隔震橡胶支座(下称隔震橡胶支座或橡胶支座)的种类和应用。

1 隔震橡胶支座的种类、型号和规格 

橡胶支座是由薄钢板和薄橡胶板交替叠合,经高温、高压硫化而成。本文所述橡胶支座是指建筑物或构筑物所用隔震部件的一种,不含桥梁用橡胶支座。

1.1 种类 

隔震部件分为隔震支座(隔震器)和阻尼器两大类,前者稳定地支承建筑物自重和荷载,后者在地震时能抑制较大的变形,地震结束后起到迅速终止晃动的作用。

 橡胶支座目前尚未有统一的分类标准。按截面形状分有方形(含正方形及长方形)和圆形两大类(见图1和图2)。由于圆形橡胶支座具有各向同性的优点,是目前应用的主要形式。 

根据对橡胶支座阻尼比要求不同,目前国内外的橡胶支座分为下列4种。

图1 方形隔震橡胶支座

图2 圆形隔震橡胶支座

1、标准叠层橡胶支座(MRB)。普通叠层橡 胶支座是用天然橡胶或氯丁橡胶制造的,通常把用天然橡胶制造的普通叠层橡胶支座又称为天然橡胶叠层橡胶支座或标准叠层橡胶支座(见图3)。这种支座具有高弹性,在水平方向上起弹簧作用,但阻尼性能较低,一般不单独使用。为了满足隔震结构体系对阻尼值的要求,通常与外加阻尼器(消能装量)一起并用。 

2、铅芯叠层橡胶支座(LRB)。这种支座是在普通叠层橡胶支座中心嵌入铅棒而成(见图4)。铅棒单独使用不容易吸收能量,而利用周围叠层橡胶的约束力和铅棒的屈服应力较低的特点,使橡胶支座在受力终止时具有可恢复特性,提高其吸能效果及确保有适度阻尼,而且铅芯增加了橡胶支座的早期水平刚度,对控制风反应和抵抗地基微震动有利。铅棒的直径应根据设计的阻尼值要求,通过计算确定,其阻尼比一般可达20%～30%,可以单独在隔震系统中使用。

图3 标准叠层橡胶支座结构示意

图4 铅芯叠层橡胶支座结构示意

3.高阻尼叠层橡胶支座(HD2MRB)。

这种支座采用高阻尼橡胶材料制造(见图5)。高阻尼橡胶材料可以通过下列方法取得:(1)在天然橡胶配方中加入如石墨之类的碳元素物质;(2)采用高阻尼合成橡胶(或共混橡胶)或再添加石墨之类的配合剂。可以根据石墨加入量来调节阻尼特性,一般阻尼比可达10%～15%。华中理工大学为高阻尼叠层橡胶支座合成的高分子材料,拉伸强度达20MPa,支座阻尼比可达25%。这种橡胶支座兼有隔震器和阻尼器的作用,可在隔震系统中单独使用。

图5 高阻尼叠层橡胶支座示意

4、内包阻尼体叠层橡胶支座(DRB)。在橡胶支座中央部位设置圆柱体的阻尼材料,周边仍 由叠层天然橡胶包围约束(见图6)。这种橡胶支座的阻尼比约为15%～20%。这种橡胶支座在国内尚未见有应用的报道。

图6 内包高阻尼体叠层橡胶支座示意