Siltojen pääkumalaakerit: yleiskatsaus ja keskeiset erot rakennuseristimistä

Lyijykumilaakerit (LRB)ovat kriittisiä seismisiä eristyslaitteita, jotka on suunniteltu lieventämään maanjäristyksen aiheuttamia voimia rakenteissa. Erityisesti moottoritiisilloille suunniteltu silta LRB: t eroavat merkittävästi rakennusten kollegoista suunnittelussa, suorituskyvyssä ja levityksessä, noudattaen erillisiä standardeja, kutenJT/T 822-2011(Kiina) jaEN 15129(Eurooppa). Tässä artikkelissa hahmotellaan niiden ydinominaisuudet ja keskeiset erottelijat.

Kolme tuotteen standardia lyijyydinkumilaakereita

 

 

 

 

 

SiltaLRBSkoostuvat vuorottelevista luonnonkumin ja teräslevyjen kerroksista, joissa on yksi tai useampi lyijy -ytimet, jotka on upotettu vaimennuksen parantamiseksi. Lyijyydin läpikäyvät plastiset muodonmuutokset maanjäristysten aikana, hajottaen energiaa ja vähentäen rakenteellisia värähtelyjä. Tämä suunnittelu tasapainottaa pystysuoran kuormituskapasiteetin vaakasuuntaisella joustavuudella, mikä on ratkaisevan tärkeää sillat, jotka ovat dynaamisten liikennekuormitusten ja seismisen aktiivisuuden suhteen.

2,1 kuormituskyky

Sillat: Suunniteltu paljon korkeammille pystysuorille kuormille, joiden enimmäiskapasiteetti on 16 000 kN (JT/T 822-2011), joka mahtuu raskaan ajoneuvojen liikenteeseen ja rakenteellisiin kuolleisiin kuormituksiin.

Rakennukset: Käsittele tyypillisesti alempia pystysuuntaisia ​​rasituksia, ja puristusjännityksen suunnittelu on usein peitetty 15 MPa: lla (JG/T 118-2018), heijastaen kevyempiä rakennuskuormia.

2.2 Käyttöympäristö

Lämpötila -alue: SiltaLRBSToimi ankarissa olosuhteissa, ja toleranssi on -25 astetta 60 asteeseen (JT/T 822-2011), vastustaen äärimmäistä säätä. Rakennuseristimet (JG/T 118-2018) keskittyvät -20 asteeseen 40 asteeseen, tiukempien vaimennusvakausvaatimusten ollessa kylmän ilmastossa (± 40%: n variaatio HDR: issä alle 0 asteen).

Kestävyys: Sillat vaativat väsymyksen vastustuskykyä toistuvista liikenteen aiheuttamista värähtelyistä. JT/T 822-2011 valtuutetaan 5000 vaakakuormitussykliä, joissa on vähemmän tai yhtä suuri kuin 15% jäykkyys/vaimennuksen hajoaminen. Rakennuseristimet korostavat 60-vuotista käyttöikä (JG/T 118-2018) ikääntymistesteillä (80 astetta 962 tuntia) pitkäaikaisen hiipimisen simuloimiseksi.

2,3 Materiaalivaatimukset

Kumityyppi: Silta LRBSKäytä luonnonkumia (JT/T 822-2011), jolla on tiukat fysikaaliset ominaisuudet: vetolujuus, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 18 MPa, pidennys, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 550% ja 70 asteen lämmön ikääntymiskestävyys (± 15% lujuuden muutos). Rakennuseristimiä ovat korkean vaimennuskumi (HDR), jolla on alhaisempi vetolujuus (suurempi tai yhtä suuri kuin 10 MPa), mutta suurempi luontainen vaimennus (JG/T 118-2018).

Puhtaus: Molemmat vaativat yli 99,99% puhdasta lyijyä (GB/T 469), mutta siltasovellukset vaativat tiukempaa hallintaa lyijyydin mittoista (esim. Korkeus-halkaisijan suhde 1,25–5, JT/T 822-2011) yhdenmukaisen saannon varmistamiseksi.

2.4 Muotokertoimet ja mekaaninen suorituskyky

Muotokertoimet:

Sillat: Ensimmäinen muotokerroin (S₁)=tehokas alue/vapaa sivualue; Toinen muotokerroin (S₂)=Efektiivinen leveys/kokonaiskumin paksuus (JT/T 822-2011). S₁ vaihtelee 7–13, maksimaalisen suunnittelun jännitys riippuen S₁: stä (esim. 12 MPa S₁: lle suurempi tai yhtä suuri kuin 12).

Rakennukset: S₁ suurempi tai yhtä suuri kuin 5 ja S₂ suurempi tai yhtä suuri kuin 4 (JG/T 118-2018), stressirajoitukset säädetään alemmalle S₂: lle (esim. 20%: n vähennys S₂ =3-4).

Jäykkyys ja vaimennus:

Vaaka ekvivalentti jäykkyys:Silta LRBSSalli ± 15%: n poikkeama (JT/T 822-2011), sama kuin LRB: n rakentaminen, mutta siltojen vaimennussuhteet (≈20–25%) ovat hiukan korkeammat suurempien lyijyykkien takia.

Vaaka-muodonmuutos: Sillat vaativat suurempia tai yhtä suuret kuin 300% leikkausjännitys (kumin paksuus), kun taas rakennusten valtuutus on suurempi tai yhtä suuri kuin 400% (JG/T 118-2018), priorisoimalla suuremman seismisen siirtymäkapasiteetin.

2,5 testaus ja standardit

JT/T 822-2011 vs. JG/T 118-2018:

Siltakokeet sisältävät paineen stabiilisuus (3–12 MPa) ja taajuuden stabiilisuus (0,001–0,5 Hz). Rakennuskokeet keskittyvät lämpötilaan liittyvään suorituskykyyn (-20 asteiin 40 asteeseen) ja pitkäaikaiseen hiipiin (vähemmän tai yhtä suuret kuin 5% luonnonkumilla).

EN 15129 Kohdistus: Eurooppalaiset standardit korostavat dynaamista testausta (esim. 0,1–1,0 Hz: n kuormitusta) ja käytettävyyttä yhdistetyissä aksiaali- ja leikkauskuormissa, kohdistuu silta LRB: n keskittymiseen moniakseliseen stressiresistenssiin.

2.6 Asennus ja geometria

Mitat: Bridge LRB: llä on tiukemmat toleranssit tasomaisuudelle (lyhyen puolen 1/400) ja pultin reiän sijainti (± 0,8–2,0 mm, JT/T 822-2011) suurten rakenteellisten yhteyksien sijoittamiseksi. Rakennuseristimet sallivat suuremman joustavuuden pultin etäisyydessä.

Korroosiosuojaus: Siltateräskomponentit seuraavat JT/T 722: tä raskaiden korroosion vastaisten pinnoitteiden suhteen, kun taas rakennukset käyttävät GB/T 3274 -yhteensopivaa terästä perussuojauksella.

EN 15129Asettaa seismisten eristimien maailmanlaajuiset vertailuarvot, jotka vaativat Bridge LRB: tä osoittamaan:

Dynaaminen jäykkyyden stabiilisuus 0,1–5,0 Hz: n välillä.

Väsymiskestävyys alle 2 miljoonan kuormitussyklin alle (vs . 5, 000 JT/T 822-2011).

Palonkestävyys (R120 -luokittelu), vaatimus, joka puuttuu kiinalaisista standardeista, mutta kriittinen eurooppalaiselle infrastruktuurille.

Siltalyijykumalaakeritovat erikoistuneet suurille kuormituksille, ankarille ympäristöille ja dynaamisille liikenteen aiheuttamille rasituksille, ja suunnittelu ja testaus keskittyvät kestävyyteen ja vakauteen. Toisin kuin rakennuseristimissä, jotka priorisoivat pitkäaikaisen virumisen vastustuskyvyn ja korkeamman muodonmuutoksen, silta LRBS-tasapainotus pystysuoraan jäykkyyteen vaakasuuntaisen joustavuuden kanssa, noudattaen standardeja, kuten JT/T 822-2011 ja EN 15129, varmistaakseen seismisen kestävyyden kriittisessä infrastruktuurissa.