一、Y4Q鉛芯橡膠支座構(gòu)造
鉛芯橡膠支座構(gòu)造如圖所示,
鉛芯橡膠支座是在RB支座的中心壓入鉛芯構(gòu)成的。鉛芯壓入后與橡膠支座融為一體追隨剪切變形,這種支座是由橡膠支座安定的復(fù)原裝置和鉛的能量吸收裝置所構(gòu)成的阻尼機(jī)構(gòu)一體型的隔震裝置。
Y代表圓形 4代表鉛芯 Q代表屈服力
y4Q代表有4個(gè)鉛芯的圓形隔震支座
鉛是一種具有良好塑性變形能力和能量吸收能力的金屬。鉛芯橡膠支座也是最早用于隔震結(jié)構(gòu)的支座之一。鉛芯橡膠支座憑借其優(yōu)良的力學(xué)性能,較為簡(jiǎn)單的構(gòu)造和高性價(jià)比,已經(jīng)在工程中廣泛應(yīng)用。
二、鉛芯橡膠支座的基本性能
1、鉛阻尼器的能量吸收能力
橡膠本身是一種易拉壓變形的材料,單獨(dú)做成支座加力后變形巨大(如圖)。工程用橡膠支座是由薄鋼板與薄橡膠層疊組成,鋼板對(duì)橡膠豎向變形有優(yōu)秀的約束作用,豎向壓縮剛度非常高,但與天然橡膠支座一樣,LRB支座拉伸剛度較低,約為壓縮剛度的1/7～1/10。
2、支座的水平變形能力
鋼板約束橡膠的豎向變形但對(duì)其水平變形沒(méi)有影響。同時(shí)鉛芯能夠很好地追隨支座變形,吸收地震能量。Y4Q支座水平性能穩(wěn)定Y4Q支座由于鉛芯的存在,能夠限制支座的水平變形,如下圖所示,裝有Y4Q支座的隔震結(jié)構(gòu)的水平變形要比裝有無(wú)鉛支座的小(不考慮外加阻尼作用下)。
3、支座的工作特點(diǎn)
鉛芯橡膠支座通過(guò)鉛芯的大小來(lái)調(diào)整阻尼的大小。鉛芯直徑增大后,屈服力變大,阻尼量增加,但中心孔過(guò)大也會(huì)給支座的性能帶來(lái)不良影響。
4、支座的耐久性
日本等國(guó)家的工程調(diào)查表明,LRB支座與RB支座基本一致,隔震橡膠即使在使用100年后,其內(nèi)部橡膠依然完好。有調(diào)查顯示,LRB支座使用10年后,其特性基本保持不變,并預(yù)測(cè)出60年后其性能僅會(huì)下降3%。
5、LRB支座的基本力學(xué)性能，鉛芯橡膠支座的滯回性能可用下圖的雙線型模型表示。
鉛芯隔震橡膠支座的靜力特性
橋梁是露天結(jié)構(gòu)物，采用的鉛芯隔震橡膠支座在材料、功能上應(yīng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定，因此鉛芯隔震橡膠支座應(yīng)具有良好的靜力特性。包括耐久性能、溫度穩(wěn)定性能、堅(jiān)向承載能力。橋梁上使用的鉛芯隔震橡膠支座在發(fā)生地震時(shí)，將受到地震力的往復(fù)作用，因此，隔震支座在地震產(chǎn)生的反復(fù)荷載作用下還應(yīng)具有良好的動(dòng)力特性。包括合適的剛度及阻尼、大變形能力及動(dòng)力參數(shù)的穩(wěn)定性。鉛芯隔震橡膠支座與普通橡膠支座的性能比較
普通板式橡膠支座阻尼系數(shù)在5％以下，鉛芯隔震橡膠支座阻尼系數(shù)一般可在15％以上。鉛芯隔震橡膠支座在地震時(shí)可以延緩橋梁結(jié)構(gòu)周期，大幅減小橋梁上部結(jié)構(gòu)加速度，使橋梁受力情況大為改善，因而具有很好的隔震效果。因?yàn)槭菇Y(jié)構(gòu)物在地震時(shí)的受力狀況明顯改善．因而在8度以上地區(qū)設(shè)置鉛芯支座，可以降低橋梁的總體造價(jià)．橋梁上使用的鉛芯隔震支座與建筑上所用鉛芯隔震支座是有所區(qū)別的，它還必須具備有吸收橋梁上下微小震動(dòng)和支承部位轉(zhuǎn)角的能力。
鉛芯隔震橡膠支座規(guī)格尺寸及參數(shù)表：
鉛芯隔震橡膠支座安裝和維護(hù)
鉛芯隔震橡膠支座的安裝隨橋梁施工工藝不同而不同。對(duì)于現(xiàn)澆主梁的橋梁．一般先將上下連接板與支座上下鋼板固定相對(duì)位置，上好套筒螺拴，整體吊裝，安裝在設(shè)計(jì)位置上，進(jìn)行主梁澆灌。對(duì)于主梁預(yù)制吊裝的橋梁，則必須是上連接板與預(yù)制梁的預(yù)埋板焊接，焊接時(shí)一定要注意降溫，以免燒壞支座。不管是采用現(xiàn)澆梁法還是預(yù)制梁法施工，不管安裝何種類型的鉛芯隔震橡膠支座，為了保證安裝橡膠支座的施工質(zhì)量，以及調(diào)整、觀察和更換支座的方便，在墩臺(tái)頂必須設(shè)置支承墊石，橋墩支承墊石內(nèi)必須布置鋼筋網(wǎng)。
一、現(xiàn)澆梁時(shí)鉛芯隔震橡膠支座的安裝：
1、橋墩支承墊石應(yīng)預(yù)留套筒螺栓孔．
2、在橋墩支承墊石上按設(shè)計(jì)圖標(biāo)出支座位置中心線。
3、將上下連接板與鉛芯隔震橡膠支座鋼板連接起來(lái)．在上連接板上標(biāo)出位置中心線。
4、將支座備部件組裝好．
5、整體吊裝支座組件．找正縱、橫向設(shè)計(jì)中心位置．用四塊鋼鍥塊調(diào)整支座水平至設(shè)計(jì)標(biāo)高．支座的四角高差不得大干2mm．并使支座底板高出墊石頂面20～50mm．
6、用環(huán)氧砂漿灌注預(yù)留孔及支座底墊層。待砂漿硬化后拆除四塊鋼鍥塊．并用砂漿填滿空位．砂漿要求灌注密實(shí)．
7、現(xiàn)澆主梁．為防止漏漿．可在上連接板與模板之間四周空隙處用紗布或軟木板填充．以后拆除模板時(shí)再除去。
二、鉛芯支座與上下連接體為焊接形式：
1、在預(yù)埋鋼板上按設(shè)計(jì)圖標(biāo)出支座位置中心線。
2、在上連接板上標(biāo)出位置中心線。
3、找正縱、橫向設(shè)計(jì)中心位置．整體吊裝支座．放置預(yù)埋鋼板之上。
4、點(diǎn)焊支座下連接鋼板與支承鋼板．準(zhǔn)確無(wú)誤后實(shí)施焊接．在焊接時(shí)一定要注意采取降溫措施．以免燒壞橡膠。一次焊接的焊縫長(zhǎng)度不能大干10cm．等完全冷卻后再繼續(xù)焊接。
5、上部結(jié)構(gòu)就位后．按步驟4將上連接鋼板與上部結(jié)構(gòu)焊好。
6、清除焊渣．將焊縫及被燒壞油漆的部分噴上防銹漆底漆及面漆。
三、支座的檢查和維護(hù)
1、支座使用期間應(yīng)每年至少進(jìn)行一次定期檢查及維護(hù)。
2、松動(dòng)螺栓．檢查有無(wú)剪斷．清洗上油．以免銹死．然后重新緊固：檢查焊縫油漆是否脫落．若有脫落需重新補(bǔ) 噴油漆。
3、清掃墊石周圍的雜物及灰塵。
4、定時(shí)撿查支座看是否已損壞．確定是否該更換。