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JPZ盆式橡胶支座结构

时间:2019-06-04 17:08

  JPZ盆式橡胶支座滑动材料采用UHMWPE改性超高分子量聚乙烯,其具有高耐磨、低摩擦、高面压的特点,UHMWPE改性超高分子量聚乙烯的采用提高了支座的设计面压,降低了支座的重量,且高耐磨的特性延长了支座使用寿命;轻量化结构设计对支座的安装、维修更换带来了极大的便利。

  JPZ盆式橡胶支座采用高强度热轧钢或锻件,提升了支座整体受力性能和质量可靠性,同时降低了支座重量。

  JPZ盆式橡胶支座工作原理:

  JPZ盆式橡胶支座利用被封闭在钢制盆腔里的橡胶块在三项受力状态下具有流体的体积不可压缩性的特点,将桥梁上部结构的荷载可靠的传递到墩台上,并实现桥梁梁端的转动;同时依靠聚四氟乙烯板与不锈钢板之间的自由滑移,来适应桥梁上部结构由于气温变化、混凝土徐变收缩等因素引起的水平位移,从而保证桥梁的使用安全。

  JPZ盆式橡胶支座位移:

  梁体的竖向位移是依靠支座内橡胶板的不均匀压缩来实现的,本文不进行阐述,仅阐述平面位移体系。在一联连续梁中,为保证合理位移,必将涉及到前述述三种结构形式支座。

  公路桥梁盆式橡胶支座主要推广产品包括GPZ (II),GPZ(2009)以及JPz等系列产品。其中GPZ (II)系列运用最早,GPZ(2009)系列为GPZ(II)系列替代产品,JPz系列为最新产品,此三类产品在公路桥梁领域中并存使用。因使用习惯,前两类产品仍为主要应用产品。由于GPZ (II)和GPZ(2009)系列支座结构形式相似,且均采用铸造工艺生产,工艺复杂,生产周期长,难以适应现今公路桥梁建筑施工呈现出的周期分散、时间短、支座批量小等特点〔2]。而采用原支座设计,直接采用型材生产时,加工难度大,材料利用率低。据实际生产财务数据分析,在支座总成本中原材料成本占71%-89% ,其他费用成本(包括管理费、加工费等)占11%-29%。因此为实现支座快速批量生产,对原GPZ系列支座进行结构设计优化,以提高材料利用率,降低原材料成本,不失为降低支座总成本的最佳措施。故对此类支座进行结构优化的必要性显而易见,现主要以GPZ (II)系列支座为对象来进行结构优化设计研究,GPZ (2009)系列的优化亦可照此执行。

  JPZ盆式橡胶支座水平承载力

  固定型支座各向、单向活动型支座非活动方向的设计水平承载力分三级:

  JPZ(Ⅰ)型(普通型)--设计水平承载力为支座竖向承载力的10%;

  JPZ(Ⅱ)型(抗震型)--设计水平承载力为支座竖向承载力的15%;

  JPZ(Ⅲ)型(抗震型)--设计水平承载力为支座竖向承载力的22.5%。

  JPZ系列盆式支座设计转角θ(rad):该支座设计转角不小于±0.02rad。

  JPZ系列盆式支座的设计位移:(1)单向活动型支座活动方向横向放置时横桥向的位移量和双向活动型支座横桥向的位移量为±50mm;(2)单向活动型支座的活动方向和双向活动型支座的顺桥向位移量分为±50mm,±100mm,±150mm,±200mm,±250mm;

  JPZ(II)盆式橡胶支座衡水天鹏科技专业生产研发设计,是交通部公路规划设计院对1998年获得交通部科技进步奖的JPZ系列盆式支座根据多年使用中暴露出的不足和按国际惯例修改后的新型支座,其设计具有下列特点:

  1、本系列支座的设计主要采用英国BS-5400标准,并同时满足我国现行盆式橡胶支座标准的要求,使本产品和国际同类产品接轨,保证了小吨位活动支座在恒载作用下磨擦系数小于标准所规定的数值。

  2、本系列支座采用极限状态设计,可以满足正常使用极限状态下的有效性和较小的转动力矩。

  3、将密封圈改为多层黄铜带,以保证正常使用极限状态下密封的有效性和较小的转动力矩。

  4、为改进导向活动支座的导向滑移性能、本系列支座采用了中部导向结构。

  5、根据支座工作中受力情况,将锚固螺栓改为定位螺栓。安装时不允许使用焊接法。

  6、底盆及±50mm位移量的顶板外形优化为圆形,在保证混凝土抗压强度基础上,减少了接触面积,提高了机加工效率。

  7、安装定位螺栓的预留孔坑槽