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GPZ(KZ)GD(固定抗震盆式橡胶支座),主要由上座板、消能板、密封圈、橡胶板、底盆和阻尼胶圈等组成。GPZ(KZ)DX(单向活动抗震盆式橡胶支座)还有中间钢板、四氟滑板、不锈钢滑板及侧向滑移装置等。减震原理主要是当支座水平力大于支座设计竖向承载力的20%后,消能板开始滑移,起到 道隔震效果;然后阻尼圈发挥第二道阻尼效果,支座起到抗震作用;当地震冲击波超过一定ji限时,地震发生时可提高桥梁的抗震能力,较大限度的限制了桥梁上下部结构之间的相对位移,减小了地震力的放大系数。非地震时等同一般盆式橡胶支座使用。 由于GPZ(KZ)系列抗震盆式橡胶支座设计有固定支座和单向活动支座,两种型式支座配合使用比仅在桥梁固定墩上设置抗震支座对提高全桥结构的抗震能力是不言而喻的。该系列的刚性抗震起到了第三道抗震效果。
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常用的有GPZ、GPZ(Ⅱ)、GPZ(KZ)盆式橡胶支座三大类。GPZ(II)系列支座目前承载力为31个级别,承载力0.8MN-60MN,能满足大型桥梁建造的需要。 GPZ(II)标准系列中,固定支座在各方向和单向活动支座非滑移方向的水平承载力均不小于支座坚向承载力的10%。抗震型盆式橡胶支座水平承载力不小于支座坚向承载力的20%。 支座转动角度不小于0.02rad.加5201硅脂润滑后,常温型活动支座设计摩阻系数zui小取0.03.;加5201硅脂润滑后,耐寒型活动支座设计摩阻系数zui小取0.06。 盆式橡胶支座的结构原理是安置于密封钢盆中的橡胶块,在三向受力的情况下,而产生的反力,承受桥梁的垂直荷载,同时,利用橡胶的弹性,满足梁端的转动,通过焊接在上座板上的不锈钢板与聚四氟乙烯的自由滑移,完成桥梁上部构造的水平位移。
桥梁盆式支座技术参数:1、竖向设计承载力: 盆式橡胶支座GPZ(KZ)系列抗震盆式橡胶支座设计承载力分31级,即0.8、1、1.25、1.5 、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、9、10、12.5、15、17.5、20、22.5、25、27.5、30、32.5、35、37.5、40、45、50、55、60MN。支座设计承载力允许超载10%。 2、盆式橡胶支座水平承载力: 固定橡胶支座各方向和单向活动支座非滑移方向的水平承载力可承受支座设计承载力的20%。3、盆式橡胶支座摩擦系数: 单向活动抗震支座,在硅脂润滑下,常温型支座(-25℃ ~+60℃ )设计摩擦系数小取值μ=0.03,耐寒型支座(-40℃ ~+60℃ )设计摩擦系数小取值μ=0.06。4、转角 : 本系列的橡胶支座转动角度为0.02rad。 5、位移: 活动抗震橡胶支座位移量,横桥向为± 3mm,纵桥向位移量见表。 盆式橡胶支座GPZ(KZ)系列抗震盆式橡胶支座,是大型桥梁抗震减压的重要依据。是保护桥梁,增加桥梁寿命的重要部件。
盆式橡胶支座在荷载作用下的应力和变形,铁道科学研究院与交通部公路规划设计院对6个2MN实体支座进行广抗压试验。该批支座为3个钢板焊接支座座(1、2、3)和3个铸钢支座(4、5、6)。为模拟实际支座支承在陨凝土墩台上的持点,试验时在支座下面设置’一块750 mm×750 mm×750mm的钢筋混凝土垫块。盆式橡胶支座上共贴47片电阻应变片。为引山盆底应变片接线,在支座与混凝土垫块之间设30 mm厚的钢垫板,在垫板中心相对角线上开有宽20 mm的十字槽。图4—9为设计荷载2MN F钢盆盆底应力分布图。 钢盆盆底中心4点处拉应力 ,平均为150 MPa。盆底中心应力较大是由J:盆底垫板开槽,造成支座中心局部脱中,支承条件改变引起局部匝力集中所致。实际支座使用时,铜盆底与支承混凝土积接触,盆底应力势必会大幅度减小。