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科运桥梁橡胶支座

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GCPZ系列盆式橡胶支座JT/T391-2009 LQZ球型钢支座国标厂家

2019-01-09 10:25:38 科运桥梁橡胶支座 阅读

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GCPZ系列盆式橡胶支座是按照交通部行业标准《公路桥梁盆式橡胶支座》(JT/T391-2009),同时参照欧洲标准《Structural bearings-Part 5:Pot bearings》(EN1337-5:2005)及其它相关行业规范研发的桥梁标准构件系列产品,通过了省部级科技成果鉴定(鄂科鉴字【2011】第03254号),适用于各类公路、城市桥梁。

一、产品结构

GCPZ系列盆式橡胶支座一般由上支座板组件、耐磨板、活塞、导轨组件、橡胶垫、黄铜密封圈、橡胶密封圈、地盘组件及锚固组件等组成。除预埋钢板可向厂家订货或施工方自行加工外,支座其余各构件均为支座产品的一部分,由厂家配套提供(支座本体、锚棒、锚栓)。若自行加工预埋钢板,应在施工图中提醒施工单位注意锚棒预留孔与锚棒的公差匹配并做好预埋钢板与锚棒的焊接。

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二、支座型号

本例表示竖向承载力为4000kN,主位移方向位移量为±50mm,水平承载力为竖向承载力的10%,常温单向活动型盆式橡胶支座。
该系列支座根据使用环境分普通型(一般大气环境)和耐腐蚀型(海洋大气环境与重度污染大气环境),耐腐蚀支座型号后加注(NS)以做标识;如上述示例耐腐蚀型支座表示为:GCPZ-4000-DX-e50-Ⅰ-NS。

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三、产品特点

相对于目前市面上的同类支座,本产品从选材、构造、细节、安全经济性等四个方面做了优化,主要特点如下:
3.1 材质优良
支座主体钢材采用Q345热轧钢板代替铸钢,力学性能更为可靠;耐磨材料采用改性超高分子量聚乙烯(即UHMW-PE)代替聚四氟乙烯板(即PTFE),磨耗低、摩擦系数小、使用寿命长。
3.2 构造合理
本产品对现有支座产品在构造上进行了优化,构造更合理:固定型、单向型及双向型支座均设有预埋钢板结构,便于支座安装;支座采用锚棒、锚栓与混凝土连接,受力可靠,维护、更换方便;单向型支座采用中间导轨结构,支座滑动更顺畅。
3.3 注重细节
支座采用新型锚栓结构,抗剪能力更强;混凝土接触面增设抗磨槽,传力更均匀;支座选用新型防尘圈既保护橡胶垫又保护耐磨板,延长使用寿命;防腐涂装按照现行《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T 722)设计,根据不同工程气候环境和防腐年限分别采用不同涂装配套体系,防腐性能可靠,耐久性好。
3.4 安全经济
GCPZ系列盆式橡胶支座采用精细化设计,对每个型号的每个部件均进行受力分析,确保支座受力安全且各部件具有同等的安全度,造价更为经济。支座竖向承载力、水平承载力安全系数为1.5;支座设计按照交通部相关标准及规范,同时参考铁路系统相关标准及要求,并满足欧洲规范设计标准。

一、QZ球型支座构造特点

QZ球型支座主要由上支座滑板、下支座板、球面板、聚四氟乙烯滑板及钢挡圈组成。球形支座特点适用大转角要求的桥梁使用。

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 二、QZ球型支座主要技术性能

1、支座反力(竖向承载力)分为15级:1500KN,2000KN,2500KN、3000KN、4000KN、5000KN、6000KN、7000KN、8000KN、9000KN、10000KN、12500KN、1500KN、17500KN和20000KN。
2、支座转角分为0.02、0.04、0.06rad. 3、支座位移量:活动支座(双向和单向)位移分5级:±50、±100、±150、±200和±250mm,双向活动支座的横向位移为±40mm。
4、支座承受的水平力是:单向活动支座(DX)横桥向承受水平力及固定支座(GD)承受水平力为支座反力的10%。
球形支座通过球面传力、不出现力的缩颈现象,作用在混凝土上的反力比较均匀; 球形支座通过球面聚四氟乙烯板的滑动来实现支座的转动过程,转动力矩小,而且转动力矩只与支座球面半径及聚四氟乙烯板的摩擦系数有关,与支座转角大小无关。因此特别适用于大转角的要求,设计转角可达0.05rad以上。支座各向转动性能一致,适用于宽桥、曲线桥等;支座不用橡胶承压、不存在橡胶老化对支座转动性能的影响,特别适用于低温地区。

LQZ球型支座

一、LQZ系列球型桥梁支座特点

除具有一般球型支座转角大,转动灵活,转动力矩与转角无关,转动性能各个方向一致等优点外,还个具有以下六大特点 1、承载能力大——最大支座反力可超过100000KN;
2、转角大(最大转角0.06)
3、耐腐蚀能力大大增强,可在海洋大气及飞溅区等恶劣环境下使用;
4、平面滑动和转动摩擦阻力小; 
5、防尘防水性能好,可保证磨擦副无腐蚀、无污染; 
6、设计寿命长按100年设计。

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二、主要技术性能

1、支座垂直反力从1000~100000KN,分37级,也可根据工程要求特殊设计。 
2、支座设计转角分0.02和0.05弧度两种,也可根据要求设计。 3、支座设计位移:顺桥向±50、±100、±150、±200、±250mm,横桥向:双向活动支座为±40mm。 
4、支座设计磨擦系列:常温(-25℃~60℃)≤0.03 低温(-40℃~25℃)≤0.05。

性能及分类

a 、双向活动支座:具有竖向转动和纵向与横向滑移性能,代号为SX 。
b、单向活动支座:具有竖向转动和单一方向滑移性能,代号为DX 。
c、固定支座:仅具有竖向转动性能,代号为GD。

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适用温度范围

a 、常温型支座:适用于-25 ℃ ~+ 60 ℃ 
b 、耐寒型支座:适用干-40 ℃ ~+60 ℃ ,代号为F 。
GPZ ( I )型盆式橡胶支座的技术性能
a 、支座竖向转角不小于40 。 
b 、竖向承载力(KN ) 1000 一50000 共分28 级,非滑移表面的不平承载力为竖向的10 %。 
c 、磨擦系数:常温型,μ≤0.04 .耐寒型μ≤0.06 
d 、位移量见表

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GPZ(KZ)抗震盆式橡胶支座概述

GPZ(KZ)抗震盆式橡胶支座是依据中华人民共和国交通行业标准《公路桥梁盆式橡胶支座》(标准号JT391-1999)及公路工程抗震设计规范(JTJ004-89),在盆式橡胶支座的基础上增加了消能和阻尼措施。
GPZ(KZ)抗震盆式橡胶支座包括固定支座和单向活动支座两种型式,和与之配套使用的还有双向活动支座。支座规格按JT391-1999要求分为31级。支座竖向设计承载力、支座转角、支座摩擦系数及位移均按标准要求设计。仅固定支座各方向和单向活动支座非滑移方向的水平力由原支座设计承载力的10%提高至20%。
现在国内外采取的是刚性抗震法和柔性减震法两种抗震方法,刚性抗震需增大结构(包括基础结构和抗震支座结构)尺寸,柔性减震的特点是:减震性能好而刚度较小,在较大地震波的情况下有被破坏的可能。该系列支座采取了刚、柔结合等有效抗震措施,增大了支座的耗能能力,极大的改善了支座的抗震性能,因此地震发生时可提高桥梁的抗震能力,最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)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。

GPZ(KZ)抗震盆式橡胶支座结构形式

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,起到第一道隔震效果;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极限时,该系列的刚性抗震起到了第三道抗震效果。

GPZ(Ⅲ)公路桥梁盆式橡胶支座结构

GPZ(Ⅲ)公路桥梁盆式橡胶支座采用钢构件与橡胶组合而成,与普通盆式橡胶支座相比,具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等特点,且重量轻,结构紧凑,构造简单,建筑高度低,加工制造方便,节省钢材,降低造价等优点。它是将橡胶块安置于密封钢盆中的,在三向受力的情况下,而产生相应的反力,承受桥梁的垂直荷载,同时,支座可以利用橡胶的弹性,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来进行自由滑移,就可以完成桥梁上部构造的水平位移。盆式橡胶支座具有结构合理、变形小、水平位移量大、承载能力大、转动灵活、并有良好的缓冲性能的特点,是公路桥梁连续式桥梁最佳选择。

万向转动铰支座

万向转动铰支座是依据中华人民共和国交通行业标准《公路桥梁盆式橡胶支座》(JT391-2009)及钢结构抗震设计规范(GB50017-2003),经详细的静力学,动力学分析研制而成的一种新型抗震拉压盆式橡胶支座。钢铰支座型系列抗震拉压支座与其它系列支座相比,不仅抗震减振结构合理,性能更加可靠,而且在支座表面采用耐海洋大气,抗紫外线防腐处理,确保并延长了支座的使用寿命。
钢铰支座型系列抗震拉压支座包括固定支座,单向活动支座,双向活动支座三种型式,支座规格分为22个等级,支座竖向设计承载力,设计转角,摩擦系数均按相关标准要求设计。其水平承载力,竖直方向拔力及支座的整体强度均比普通支座有大幅度提高。该系列支座采用弹性减振元件,具有机理清晰明确,结构参数稳定,减振性能优良等特点。该系列支座适用于大跨度空间结构及大跨度梁板,尤其适用于高烈度地震区的工程结构。

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设计制造原理

体形均匀规整,无论在平面还是立面结构的布置,都力求使其几何尺寸,刚度延性均匀规整,提高了结构和构件的强度与延性。
多道抗振防线。
防止脆性和失稳破坏。
防止材料老化。
高质量的制造与安装。
支座材质
不锈钢板,聚四氟乙烯滑板,橡胶密封圈等均按JT391-1999标准规定执行。铸钢按GB/T11352-1989,GB/T14408-1993标准执行。

支座的优点

支座采用防老化橡胶传递力,不仅起到减振的作用,同时能满足弯距产生的转角。
可万向承载,即可承受压力,拔力和任意方向的剪力。
可万向转动,以释放任意方向的弯距。
支座的受力部件大部分采用钢件。橡胶垫也是按国家标准生产并用密封圈将橡胶与空气隔离,重要的是支座外表面采用耐海洋大气,抗紫外线防腐处理,从而保证了支座在60年内不会影响使用。
支座中采用PTEF制品,其摩擦系数很小,不老化,耐低温可达-150℃,保证了支座滑移的灵活性及在寒冷地区的应用。
支座反力集中,明确,不随转角而发生变化。
支座的作用使下部结构(柱,墩)受力均匀。
支座高度低,对建筑的结构设计有利。

支座的性能参数指标

竖向承载力:500-80000KN
竖向拔力:500-80000KN
水平剪力:500-80000KN
以上三种类型的力可用相应组合选取,但情况特殊时需另行复核设计。
设计转角:0.01-0.02rad
摩擦系数:μ=0.03(常温-25°~40°)μ=0.05(低温-60°~25°)

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GPZ II盆式橡胶支座结构特点 

盆式橡胶支座由顶板、不锈钢滑板、聚四氟乙滑板、中间钢板、橡胶板、密封圈、底盆、支座锚栓等组成,产品执行交通部JT391-1991 标准,广泛应用于公路、铁路、市政和水利工程及其它类似结构中。本系列产品具有结构合理,承载能力大,变形量小,水平位移量大,转动灵活等特点。GPZ 盆式橡胶支座使用性能分类

 a双向活动支座(多向活动支座):具有竖向承载、竖向转动和多向滑移性能,代号为SX b、单向活动支座:具有竖向承载、竖向转动和单一万向滑移性能,代号为DX 。c 、固定支座:具有竖向承载和竖向转动性能,代号为GD GPZ盆式橡胶

支座适用温度范围分类

a 、常温型支座:适用于一25 ℃ 一+60 ℃ 使用。
b 、耐寒型支座:适用于一40 ℃ 一十60 ℃ 使用,代号为F 双向(多向)活动支座和单向活动支座由上座板(包括顶板和不锈钢滑板)、聚四氟乙烯滑板、中间钢板、密封圈、橡胶板、底盆、地脚螺栓和防尘罩等组成。单向活动支座沿活动方向还设有导向挡块。固定支座由上座板、密封圈、橡胶板、底盆、地脚螺栓和防尘罩等组成。减震型支座还应有消能和阻尼件。

盆式橡胶支座GPZ(Ⅲ)型

盆式橡胶支座的工作原理

盆式橡胶支座的工作原理是利用半封闭钢制盆腔内的弹性橡胶块,在三向受力状态下具有流体的性质。来实现上部结构的转动;同时依靠中间钢板上的四氟乙烯板与上座板上的不锈钢板之间的低摩擦系数来实现上部结构的水平位移。从实验的数据来说,橡胶处于三向约束时的状态时的抗压弹性模量为5x10kg/cm。比无侧向约束的抗压弹性模量增大近20倍,因而支座承载能力大大提高,解决了普通橡胶支座的水平位移,大的转角要求的新型产品。
盆式橡胶支座的性能及分类
盆式橡胶支座分双向活动支座、单向活动支座还有固定支座。
双向活动支座:具有竖向转动和纵向与横向滑移性能,称为SX。
单向活动支座:具有竖向转动和单一向滑移性能,称为DX。
固定支座:仅具有竖向转动性能,称为,GD。

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盆式橡胶支座的适用范围

常温型支座:适用于-25℃~﹢60℃。
耐寒型橡胶支座:适用于-40℃~﹢60℃称为F。
GPZ的技术性能
1、支座竖向转角不小于40。
2、竖向承载力(KN)1000-50000共分28级,非滑移的水平承载力为竖向的10%。
3、摩擦系数:常温型 μ≤0.04,耐寒型 μ≤0.06。

随着盆式橡胶支座在我国公路、铁路等桥梁上的广泛应用,在地震多发区的桥梁要求具有抗震的防范措施,桥梁支座具有抗震性能,能够承受更大烈度的地震,从而更加有效的保护桥梁的安全。GKPZ(II)系列公路桥梁抗震性盆式橡胶支座是在总结各类抗争性盆式橡胶支座设计、生产和应用的基础上,严格执行JT391-199标准同时还参照欧洲标准化委员会CEN/TC167技术委员会1996年8月颁布的“结构物支座第5部分盆式橡胶支座(PrEN1337-5)”的相关规定,结合我国多年来盆式橡胶支座实验研究成果而设计的一种新型支座,通过摩擦耗能和阻尼橡胶消能的方式进行的证能量的衰减,从而保护桥梁结构免遭地震等突发荷载的破坏适用于8度及8度以下地震区的桥梁和具有桥梁特性的建筑工程。  
GKPZ(II)系列双向(多向)活动支座和单向活动支座由上座板(包括顶板和不锈钢滑板)、聚四氟乙烯滑板、中间钢板、密封圈、橡胶板、底盆、地脚螺栓和防尘罩等组成。 固定支座由上座板、密封圈、橡胶板、底盆、地脚螺栓和防尘罩等组成减震型支座还有消能和阻尼件。
GPZ系列盆式橡胶支座是按交通行业标准JT391《公路桥梁盆式橡胶支座》,美国标准AASHTO-14、英国标准BS5400和欧洲标准EN1337-5的进行设计。具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等特点,且具有重量轻、结构紧凑简单、建筑高度低等优点,是适合大、中跨径桥梁使用的理想支座。

JT/T391-1999《公路桥梁盆式橡胶支座》于1999年5月1日正式实施,GPZ(2009)系列盆式支座为此标准的配套图。其

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主要技术性能如下:

1、支座设计竖向承载力从0.8MN~60MN分31个等级;
2、支座设计转角不小于0.02rad(约1.15°);
3、支座可承受的水平力:GD固定支座各向、DX单向活动支座限位向水平承载力为支座竖向承载力的10%
5、支座摩擦系数设计取值: 常温型(C):(-25℃~+60℃),取u≤0.03 ;耐寒型(F):(-40℃~-25℃):u≤0.06;
6、当位移量,竖向、水平承载力超出标准时可根据使用实际需求进行特殊设计。

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