Свинцеві гумові підшипники для мостів: огляд та ключові відмінності від будівництва ізоляторів

Свинцеві гумові підшипники (LRBS)є критичними пристроями сейсмічної ізоляції, розробленими для пом'якшення сил, спричинених землетрусом у структурах. Зокрема, розроблені для мостів шосе, мостові LRB значно відрізняються від своїх будівельних аналогів у розробці, продуктивності та застосуванні, дотримуючись різних стандартів, таких якJT/T 822-2011(Китай) іEn 15129(Європа). Ця стаття окреслює їх основні функції та ключові диференціатори.

Три продукти Стандарт свинцевих гумових підшипників

 

 

 

 

 

МостLRBSскладаються з чергування шарів природних гумових та сталевих пластин, з одним або множинним свинцевим ядрами, вбудованими для посилення демпфування. Свинцеве ядро ​​зазнає пластичної деформації під час землетрусів, розсіюючи енергію та зменшуючи структурні коливання. Ця конструкція врівноважує вертикальну вантажопідйомність з горизонтальною гнучкістю, важливою для мостів, що підлягають динамічним навантаженням руху та сейсмічній активності.

2,1 вантажопідйомність

Мости: Розроблений для набагато вищих вертикальних навантажень, з максимальною потужністю 16000 кН (JT/T 822-2011), що влаштовує важкий транспортний рух та конструкційні мертві навантаження.

Будівлі: Зазвичай обробляють нижчі вертикальні напруги, з конструкцією стискаючого напруження, який часто обмежується на 15 МПа (JG/T 118-2018), що відображає більш легкі будівельні навантаження.

2.2 Експлуатаційне середовище

Діапазон температури: МістLRBSдіяти в більш жорстких умовах, з толерантністю від -25 градусів до 60 градусів (JT/T 822-2011), протистояючи екстремальній погоді. Будівельні ізолятори (JG/T 118-2018) зосереджуються на від -20 градусів до 40 градусів, з суворішими вимогами до стійкості демпфування в холодному кліматі (± 40% варіації для HDR нижче 0 градусів).

Міцність: Мости вимагають стійкості до втоми від повторних вібрацій, спричинених рухом. JT/T 822-2011 передбачає 5000 циклів горизонтального навантаження з менше 15% жорсткості/деградації деградації. Будівельні ізолятори підкреслюють 60-річний термін служби (JG/T 118-2018) з тестами на старіння (80 градусів протягом 962 годин) для імітації тривалої повзучості.

2.3 Специфікації матеріалу

Тип гуми: Міст LRBSВикористовуйте натуральну гуму (JT/T 822-2011) із суворими фізичними властивостями: міцність на розрив більше або дорівнює 18 МПа, подовження, що перевищує або дорівнює 550%, і 70 градусів термічного старіння (± 15% зміна міцності). Будівельні ізолятори включають гуму з високим вмістом (HDR) з нижчою міцністю на розрив (більше або дорівнюють 10 МПа), але більшим притаманним демпфуванням (JG/T 118-2018).

Чистота свинцю: Обидва потребують більшого або дорівнюють 99,99% чистому свинцю (GB/T 469), але мостові додатки вимагають більш жорсткого контролю над розмірами основного ядра (наприклад, співвідношення висоти до діаметру 1,25–5, JT/T 822-2011), щоб забезпечити послідовне урожайність.

2.4 Фактори форми та механічні показники

Коефіцієнти форми:

Мости: коефіцієнт першої форми (S₁)=Ефективна область/Вільна бічна площа; Другий фактор форми (S₂)=Ефективна ширина/загальна товщина гуми (JT/T 822-2011). S₁ діапазон 7–13, з максимальним напруженням дизайну залежить від S₁ (наприклад, 12 МПа для S₁, що більше або дорівнює 12).

Будинки: S₁ більше або дорівнює 5 і S₂ більше або дорівнює 4 (jg/t 118-2018), з обмеженнями напруги, регульованими для нижнього S₂ (наприклад, 20% зниження для S₂ =3-4).

Жорсткість і демпфірування:

Горизонтальна еквівалентна жорсткість:Міст LRBSДозволити ± 15% відхилення (JT/T 822-2011), те саме, що будівельні LRB, але коефіцієнти демпфування мосту (≈20–25%) дещо вищі через більші свинцеві ядра.

Горизонтальна деформація: мости потребують більшого або дорівнює 300% деформації зсуву (товщина гуми), тоді як будівлі передбачають більше або дорівнюють 400% (JG/T 118-2018), пріоритетні більшої ємності сейсмічного зміщення.

2,5 тестування та стандарти

JT/T 822-2011 проти JG/T 118-2018:

Тести мосту включають стабільність тиску (3–12 МПа) та стабільність частоти (0,001–0,5 Гц). Будівельні випробування зосереджуються на продуктивності, пов'язаному з температурою (-20 градусів до 40 градусів) та тривалому повзучості (менше або дорівнюють 5% для натуральної гуми).

EN 15129 Вирівнювання: Європейські стандарти підкреслюють динамічне тестування (наприклад, 0,1–1,0 Гц навантаження) та справність під комбінованими осьовими та зсувними навантаженнями, що вирівнюється з фокусом мостових LRBS на багатооСіальному напруженому стійкості.

2.6 Установка та геометрія

Розміри: Міст LRB має більш жорсткі допуски для планарності (1/400 короткої сторони) та розташування отвору болта (± 0,8–2,0 мм, JT/T 822-2011) для розміщення великих структурних з'єднань. Будівельні ізолятори дозволяють збільшити гнучкість у відстані болтів.

Захист від корозії: Компоненти мосту сталевих компонентів слідують JT/T 722 для важких антикорозійних покриттів, тоді як будівлі використовують сталь GB/T 3274 з основним захистом.

En 15129Встановлює глобальні орієнтири для сейсмічних ізоляторів, що вимагають продемонструвати мостові ЛРБ:

Динамічна стабільність жорсткості протягом 0,1–5,0 Гц.

Опір втому менше 2 мільйонів циклів навантаження (vs . 5, 000 в JT/T 822-2011).

Пожежна стійкість (класифікація R120), вимога відсутня в китайських стандартах, але критична для європейської інфраструктури.

Мостсвинцеві гумові підшипникиспеціалізуються на високих навантаженнях, суворих середовищах та динамічних напружень, спричинених рухом, з проектуванням та тестуванням, орієнтованими на довговічність та стабільність. На відміну від будівельних ізоляторів, які надають пріоритетну стійкість до повзучості та більш високу деформаційну здатність, мостові LRBS балансують вертикальну жорсткість з горизонтальною гнучкістю, дотримуючись таких стандартів, як JT/T 822-2011 та EN 15129, щоб забезпечити сейсмічну стійкість у критичній інфраструктурі.