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橡胶支座的优缺点

    

       橡胶支座是近年常用的支座类型, 它分为板式、盆式和球冠式三种。 因为橡胶的弹性模量较低, 荷载作用下变形太大,必须用一层橡胶、一层钢板的构造来提高橡胶支座的受力。支座在结构设计、施工使用中是不可或缺的重要部件,因其受力集中, 且需要活动(转动或移动), 故相当于一个可动“关节” 。 理论上是一个具有运动副的机构, 而不是结构,作为运动部件, 受力复杂。 设计方法和规范均不同于“ 结构”, 不属于土建范畴, 而属于机械领域问题。 其材料选择、设计、加工制造和规范应按机械标准。 至于橡胶支座的力学计算, 很难进行。 因橡胶是典型的“ 粘-弹-塑” 性材料, 其各项参数是依赖于变形的变量同时也是时间的变量 , 故橡胶支座属多学科交叉问题, 设计参数极难确定, 以前已经广泛使用, 也出过事故, 但这些基础性研究并没进行。

       (1)橡胶支座的优点:

①构造简单;

②价格低廉;

③具有一定转动、位移功能;

④具有一定减振效果。 因为橡胶支座可有一定位移, 在地震时上、下部结构可有一定相对位移能

力(其最大水平位移应是支座橡胶部分高度的 0.7 倍), 释放瞬间产生的巨大地震力, 故具有减振功能。 日本阪神地震也说明此问题。 但橡胶支座的各参数是不确定的(橡胶是典型的粘-弹-塑性体)且随时间变化, 很难计算确定其减振效果, 因此也无法评估设计的工程耐震能力, 也无法确定墩、梁的几何尺寸。


       (2)橡胶支座的缺点:

①为高分子化合物, 老化较快(其物理力学性能、化学分子式随时间变化);

②水平、竖向刚度小, 变形大, 造成安全隐患和影响行车平顺性;

③无法调节结构内力, 即使有调节功能, 也无法在设计中考虑;

④无法计算其减振效果;

⑤由于支座的变形, 原计算力学模型亦发生变化, 实际内力与计算结果不符, 荷载小时, 问题不大, 荷载大时, 是另一种安全隐患。 准确地说, 橡胶支座只能转动而不能释放弯矩, 故在建模时应考虑此特点, 否则将产生计算结果与实际结构工作不符的错误。

       综上所述, 在选用支座时, 尤其对于设计服务周期长(如50 年或 100 年的工程)的结构物, 应全面考查各类支座性能指标后, 再行决断。