Sfäärilised seismilised isolatsioonilaagrid maanteesildade rakendustele (SSIB)

1.1, määratlus
A sfääriline karug on konstruktsiooniseade (suure koormusega mitme{0}}pöörlemislaager, st HLMB), mis on loodud silla pealisehitise ja aluskonstruktsiooni vahelise koormuse ülekandmiseks, võimaldades samal ajal mitmesuunalist pööret ja mõne konstruktsiooni puhul ka piiratud translatsioonilisi liikumisi. Laager koosneb nõgusast sfäärilisest pinnast, mis on ühendatud kumera sfäärilise pinnaga, mis võimaldab sujuvat nurkpööret ümber mis tahes horisontaaltelje.
Sillaehituses kasutatakse sfäärilisi laagreid, et:
- Kandke üle vertikaalsed koormused, horisontaalsed jõud ja piki- või põikisuunalised nihked vastavalt projekteerimisnõuetele.
- Lubage liikluskoormusest, soojuspaisumisest ja kokkutõmbumisest, seismilistest mõjudest, roomamisest ja sillakonstruktsiooni kokkutõmbumisest põhjustatud pöörlemisi.
- Tagage madala hõõrdumisega libisevate materjalide (nt PTFE) ja korrosioonikindlate-roostevabast terasest pindade kasutamisega-suur kandevõime ja minimaalne hõõrdumine.
Neid laagreid toodetakse tavaliselt asjakohaste riiklike ja rahvusvaheliste standardite kohaselt, nagu GB/T 17955 (Hiina), AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (USA) ja EN 1337-7 (Euroopa), mis tagab töökindluse, ohutuse ja vastupidavuse pika-ava ja suure koormusega sildade rakendustes.

1.2, ulatus
See artikkel määratleb spetsifikatsioonid, konstruktsiooniparameetrid, tootmisnõuded, testimise, paigaldamise ja hoolduseSfäärilised seismilised isolatsioonilaagrid (SSIB)mõeldud sillarakendustele, mis vastavad nii Hiina kui ka rahvusvahelistele koodidele.
1.3, Kohaldatavad standardid:
Piirkond|Standardkood|Pealkiri|Ulatus
Hiina|GB/T 17955-2009 |Sfäärilised laagridjaoks Bridges|Silla sfääriliste laagrite projekteerimis-, tootmis- ja katsetamisnõuded.
Hiina|GB/T 32836-2016 |Teraskonstruktsioonide sfäärilised laagrid| Täiendavad nõuded teraskonstruktsioonide rakendustele.
Hiina|JTG/T 2231-01-2020|Tehnilised andmed maanteede sildade laagritele|Maanteesildade laagrite jõudlus- ja kvaliteedinõuded.
Euroopa|EN 1337-7 |Struktuursed laagrid– Osa 7: Sfäärilised laagrid|Materjali-, geomeetria-, hõõrde- ja katsenõuded.
Euroopa|EN 15129:2018 |Anti{0}}Seismilised seadmed| Seismilise isolatsiooni disain struktuursete rakenduste jaoks.
USA|AASHTO LRFD silla projekteerimisspetsifikatsioonid (2023) 14. jagu|Laagrid ja paisumisseadmed|Disaini metoodika jaokssfäärilised laagrid.
Ühendkuningriik|BS 5400 9. osa |Silla laagrid| Projekteerimis- ja paigaldusnõuded.

2.1, funktsioon:
Sfäärilised seismilised isolatsioonilaagridpakuvad pöörlevat liidest silla pealisehitise ja aluskonstruktsiooni vahel, võimaldades samal ajal kontrollitud libisemist seismilise energia hajutamiseks.

2.2, Põhikomponendid:

• 1. Ülemine nõgus plaat – ülitugev{1}}süsinikteras (Q345 või ASTM A709 klass 50) täpselt{5}}töödeldud nõgusa pinnaga.
• 2. Sfääriline liugelement – ​​roostevaba teras (AISI 304/316) ühendatud PTFE või UHMWPE kihiga.
• 3. Alumine kumer plaat – sobib kumerusega, kannab üle vertikaalse koormuse.
• 4. Turvasüsteem – valikulised juhtlatid või piirajad ühesuunalise liikumise juhtimiseks.
• 5. Seismilise energia hajumise element – ​​valikulised suure summutusega kihid.

2.3, Tüübid ja klassifikatsioonid
Erinevate funktsionaalsete nõuete järgi võib sfäärilised laagrid jagada järgmisteks tüüpideks:

• 1,Fikseeritud sfäärilised laagrid
• Fikseeritud sfäärilised laagrid ei võimalda horisontaalset nihkumist, kuid võivad vabalt pöörata. Need sobivad konstruktsiooniosadele, mis peavad piirama horisontaalset liikumist, võimaldades samal ajal pöörlemist.
• 2,Ühesuunalised libisevad sfäärilised laagrid
• Ühesuunalised libisevad sfäärilised laagrid võimaldavad libisemist ühes suunas. Need on rakendatavad konstruktsioonidele, millel on spetsiifilised nihkenõuded, näiteks teatud sildade pikisuunalise nihke reguleerimine.
• 3, Mitmesuunalised libisevad sfäärilised laagrid
• Mitmesuunalised libisevad sfäärilised laagrid võivad libiseda mis tahes horisontaalsuunas. Need sobivad maavärinate{1}}ohtlikele aladele või pikkadele-sildadele, et tulla toime keeruliste koormustingimustega.
• 4, Seismilised sfäärilised laagrid
• Seismilised sfäärilised laagrid on tavaliselt varustatud summutusseadmetega, mis võivad maavärinate ajal pakkuda täiendavat energia hajutamise võimet ja parandada konstruktsioonide seismilist jõudlust.

2.4,RakendusväljadSfäärilised laagrid
Tänu oma suurepärasele jõudlusele kasutatakse sfäärilisi laagreid laialdaselt järgmistes valdkondades:

• 1, pika-ava sillad
• Pika-sildade (nt vantsillad, rippsillad ja kaarsillad) korral võivad sfäärilised laagrid tõhusalt kohanduda temperatuurimuutustest, sõidukite koormustest või tuulekoormusest põhjustatud nihkete ja pööretega.
• 2,-kõrghooned
• Kõrghooned{0}}kõikuvad tuulekoormuse või seismiliste mõjude mõjul. Sfäärilised laagrid võivad vähendada konstruktsiooni pinget ning parandada hoonete stabiilsust ja ohutust.
• 3, staadionid ja suured{1}}ruumistruktuurid
• Suurtes -avadega ruumistruktuurides, nagu spordisaalid ja konverentsikeskused, saavad sfäärilised laagrid kohaneda keerukate koormustega ning tagada konstruktsioonide stabiilsuse ja vastupidavuse.
• 4, tuumaelektrijaamad ja põhiinfrastruktuur
• Olulises infrastruktuuris, nagu tuumaelektrijaamad ja suured tammid, võivad sfäärilised laagrid pakkuda usaldusväärset tuge ja seismilist vastupidavust, et tagada konstruktsiooni ohutus.

2.5, Sfääriliste laagrite eelised ja väljakutsed
1, eelised:
• Suur{0}}kandevõime: talub mitme tuhande tonni suurust koormust.
• Mitmesuunaline nihke kohandatavus: suudab kohaneda samaaegselt nii pöörlemise kui ka horisontaalse nihkega.
• Tugev vastupidavus: valmistatud suure jõudlusega-materjalidest, mis tagab pika kasutusea.
• Suurepärane seismiline jõudlus: kasutatakse laialdaselt{0}}maavärinaohtlikes piirkondades.

2, väljakutsed:
• Kõrged nõuded tootmise täpsusele: sfäärilise pinna töötlemiseks ja libisevate materjalide sobitamiseks on vaja{0}}kõrge täpsusega protsesse.
• Suhteliselt kõrged hoolduskulud: pärast pikaajalist{0}}kasutust võib tekkida vajadus libisevate materjalide või tihendusseadmete väljavahetamiseks.
• Kompleksne disain: on vaja kohandatud disaini vastavalt konkreetsetele insenerivajadustele.

3.1 Tehnilised andmed
Disaini parameetrid (tavaline tootmisvahemik):
Vertikaalne kandevõime: 1000 – 50000 kN
Horisontaalne nihkumisvõimsus: ±50 kuni ±250 mm
Pöörlemisvõime: suurem või võrdne 0,03 rad (~1,7 kraadi)
Hõõrdetegur (μ): 0,03–0,06 (staatiline), 0,02–0,05 (dünaamiline)
Summutuse suhe (HDR-tüüp): 8–25%
Kasutustemperatuuri vahemik: -40 kraadi kuni +60 kraadi (kuni +70 kraadi eri)
Kasutusiga: 50 aastat või rohkem
Seismiline jõudlus: suurem kui 0,3 g projekteeritud kiirendus või sellega võrdne

3.2, patent
 

Komponent|Materjal|Standardne
Kandeplaadid|Q345, Q420, ASTM A709|GB/T 1591, ASTM A709
Sfääriline lükandelement|Roostevaba teras AISI 304/316|ASTM A240
Liugpind|Virgin PTFE, UHMWPE|ASTM D4894
Määrdeaine|Silikoon-põhine|Tootja spetsifikatsioon
Ankurduspoldid|Hinne 8.8 / ASTM A325|GB/T 5782, ASTM A325

Pinna karedus (libisev pind): Ra Väiksem või võrdne 0,2 μm
Tasasuse tolerants: 0,5 mm või võrdne 1000 mm kohta
Kõvadus (libisev plaat): suurem kui HB 220 või sellega võrdne
PTFE sideme tugevus: suurem või võrdne nihkejõuga 3 MPa
Kõik laagrid on 100% tehases-testitud mõõtmete täpsuse, koormuse-deformatsioonikõvera, projekteeritud koormuse korral hõõrdeteguri ja visuaalsete defektide suhtes.

6.1 Üldnõuded
Kõik sfäärilised seismilised isolatsioonilaagrid peavad läbima tüübikatsetused, rutiinsed katsed ja vastuvõtutestid vastavalt Hiina ja rahvusvahelistele standarditele.
6.2 Testide klassifikatsioon
Tüübikatsetused – tõendage konstruktsiooni vastavust (üks kord uue konstruktsiooni kohta)
Rutiinsed testid – kontrollige tootmiskvaliteeti (iga partii)
Vastuvõtutestid – lõplik toote kinnitus enne tarnimist (100% laagrid)
6.3 Spetsiifilised katsed ja nõuded
Vertikaalse koormuse test – jääkdeformatsioon 0,3 mm või vähem, nähtavaid kahjustusi pole.
Horisontaalse nihke test – hõõrdetegur μ 0,06 või väiksem, pärast 50 tsüklit pole pinnakahjustusi.
Pöörlemisvõime test – sujuv liikumine 0,03–0,05 radi või suurema pöörde juures.
Kulumis- ja väsimuskatse – PTFE paksuse kadu pärast tsükleid on väiksem või võrdne 1%.
Seismilise simulatsiooni test – summutussuhe ±2% piires konstruktsioonist, nihe kliirensi piires.
Temperatuuritestid – hõõrdemuutus Toatemperatuurist väiksem või võrdne ±15%.
Korrosioonikindluse test – pärast 500-tunnist soolapihustamist ei esine katmist.
6.4 Tehase kvaliteedikontrolli protseduurid
Sissetuleva materjali kontroll - ultraheli terase kontroll, PTFE tihedus ja tugevus.
In-Process QC – plaadi töötlemise tolerants ±0,2 mm, keevisõmbluse kontroll.
Lõplik ülevaatus – mõõtmete kontroll, märgistuse kontrollimine.
6.5 Dokumentatsioon ja jälgitavus
Säilitage materjalitesti sertifikaate, tehase tootmiskontrolli dokumente ja vastavussertifikaate.
6.6 Nõustamiskriteeriumide kokkuvõte
Vertikaalne deformatsioon 0,3 mm või väiksem, hõõrdumine 0,06 või väiksem, PTFE kulumine 1% või võrdne, pöörlemine 0,03 rad või suurem.
6.7, tüübikatsetused ja aruanded.

6.7.1, Testimisseadmed
 

6.7.2, Testimisaruanded

Ettevalmistus – Kontrollige laagripesa tolerantsi ja poltide asendit.
Paigaldamise etapid – tõstke pealisehitus, asetage laager, kinnitage, kontrollige, vabastage tungrauad.
Kliirens – säilitada 50 mm või suurem seismiline vahe.

6 kuud: visuaalne kontroll
2 aastat: funktsionaalsuse kontroll
5 aastat: üksikasjalik ülevaatus
25 aastat: kapitaalremont

Pakkige niiskuskindlasse{0}}ümbrisesse, hoidke ventileeritavas kohas, kuni 3 kihti virnastatud.

10.1, kiirteesildade sfääriliste laagrite QZ spetsifikatsioonid.
10.2, maanteesildade LQZ sfääriliste laagrite spetsifikatsioonid

Inseneritehnoloogia arengugasfäärilised laagriduuendavad pidevalt ja tulevikus võivad ilmneda järgmised suundumused:

• 1, intelligentsed laagrid:
• Integreeritud anduritehnoloogiaga saavad nad jälgida laagrite pinget, nihkumist ja kulumist reaalajas, et realiseerida intelligentne varane hoiatus ja hooldus.
• 2, Uute materjalide kasutamine
• Sellised materjalid nagu grafeen{0}}tugevdatud komposiidid ja isemäärduvad materjalid{1}} võivad parandada sfääriliste laagrite vastupidavust ja libisemist.
• 3, roheline ja keskkonnakaitse disain
• Taaskasutatavate materjalide või vähese hõõrdumisega{0}}keskkonnakaitsekatete kasutamine võib vähendada keskkonnamõju.
• 4, 3D-printimise tehnoloogia
• 3D-printimise tehnoloogia kasutamine keeruka kujuga laagrite valmistamiseks võib parandada tootmise efektiivsust ja kohandamisvõimalusi.

Kuum tags: sfäärilised seismilised isolatsioonilaagrid maanteesildade rakendustele (ssib), Hiina sfäärilised seismilised isolatsioonilaagrid maanteesildade rakendustele (ssib) tootjad, tarnijad