Olověná gumová ložiska pro mosty: Přehled a klíčové rozdíly od budování izolátorů

Olověná gumová ložiska (LRB)jsou kritická seismická izolační zařízení navržená ke zmírnění sil vyvolaných zemětřesením ve strukturách. Konkrétně vytvořené pro dálniční mosty, most LRB se výrazně liší od svých protějšků budovy v designu, výkonu a aplikaci a dodržují odlišné standardy, jako jsouJT/T 822-2011(Čína) aEn 15129(Evropa). Tento článek nastiňuje jejich základní rysy a klíčové diferenciace.

Tři produkty Standard vodicích jádrových gumových ložisek

 

 

 

 

 

MostLRBSSkládá se ze střídavých vrstev přírodních kaučuk a ocelových desek, s jedním nebo více olověnými jádry zabudovanými pro zvýšení tlumení. Hlavní jádro podléhá plastové deformaci během zemětřesení, rozptyluje energii a snižuje strukturální vibrace. Tato konstrukce vyvažuje vertikální kapacitu nesoucí zátěž s horizontální flexibilitou, což je zásadní pro mosty podléhající dynamickému provozu a seismické činnosti.

2.1 Kapacita nosnosti zatížení

Mosty: Navrženo pro mnohem vyšší vertikální zatížení s maximální kapacitou 16 000 KN (JT/T 822-2011), přizpůsobení těžkého vozidla a konstrukčního mrtvého zatížení.

Budovy: Obvykle zpracovávají nižší vertikální napětí, s návrhem tlakového napětí často omezeného na 15 MPa (JG/T 118-2018), což odráží lehčí stavební zatížení.

2.2 Provozní prostředí

Teplotní rozsah: MostLRBSPůsobí v tvrdších podmínkách s tolerancí -25 stupňů na 60 stupňů (JT/T 822-2011), což odolává extrémnímu počasí. Izolátory budov (JG/T 118-2018) se zaměřují na -20 stupňů na 40 stupňů, s přísnějšími požadavky na stabilitu tlumení v chladném podnebí (± 40% variace pro HDR pod 0 stupně).

Trvanlivost: Mosty vyžadují odolnost vůči únavě z opakovaných vibrací vyvolaných provozem. JT/T 822-2011 mandát 5 000 horizontálních zatížení cyklů s menším nebo rovnou 15% tuhostí/degradací tlumení. Izolátory budov zdůrazňují 60leté životnosti (JG/T 118-2018) se stárnoucími testy (80 stupňů po dobu 962 hodin) pro simulaci dlouhodobého dotvarování.

2.3 Specifikace materiálu

Typ gumy: Bridge LRBSPoužijte přírodní gumu (JT/T 822-2011) s přísnými fyzikálními vlastnostmi: pevnost v tahu větší nebo rovná 18 MPa, prodloužení větší než nebo rovna 550% a 70 stupňů odolnosti tepelného stárnutí (± 15% změna pevnosti). Izolátory budov zahrnují vysoce tlumící kaučuk (HDR) s nižší pevností v tahu (větší nebo rovna 10 MPa), ale vyšší inherentní tlumení (JG/T 118-2018).

Čistota olova: Oba vyžadují větší než nebo rovnou 99,99% čistému olovo (GB/T 469), ale aplikace můstku vyžadují pevnější kontrolu nad dimenzemi jádra olova (např. Poměr výšky k průměru 1,25–5, JT/T 822-2011), aby bylo zajištěno konzistentní výnos.

2.4 Faktory tvaru a mechanický výkon

Koeficienty tvaru:

Bridges: Faktor prvního tvaru (s₁)=Efektivní plocha/bezplatná boční oblast; Faktor druhého tvaru (s₂)=Efektivní šířka/celková tloušťka gumy (JT/T 822-2011). S₁ rozmezí 7–13, s maximálním konstrukčním napětím závislým na S₁ (např. 12 MPa pro S₁ větší nebo rovný 12).

Budovy: S₁ větší nebo rovna 5 a S₂ větší než nebo rovna 4 (JG/T 118-2018), s omezeními napětí upravené pro nižší S₂ (např. 20% redukce pro S₂ =3-4).

Tuhost a tlumení:

Horizontální ekvivalentní tuhost:Bridge LRBSPovolit ± 15% odchylku (JT/T 822-2011), stejně jako budova LRB, ale poměry tlumení mostu (~ 20–25%) jsou o něco vyšší kvůli větším olovovým jádrám.

Horizontální deformace: Bridges vyžaduje větší nebo rovnu 300% smykové napětí (tloušťka gumy), zatímco budovy mandát větší nebo rovné 400% (JG/T 118-2018), což upřednostňuje větší seismickou kapacitu přemístění.

2.5 Testování a standardy

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

Mezi testy můstku patří stabilita tlaku (3–12 MPa) a stabilita frekvence (0,001–0,5 Hz). Stavební testy se zaměřují na výkon související s teplotou (-20 stupňů na 40 stupňů) a dlouhodobé tečení (méně nebo rovné 5% pro přírodní gumu).

En 15129 Zarovnání: Evropské standardy zdůrazňují dynamické testování (např. 0,1–1,0 Hz zatížení) a obslužnost při kombinovaném axiálním a smykovém zatížení, což je zaměřeno na odolnost proti více axiálním stresu.

2.6 Instalace a geometrie

Rozměry: Bridge LRB mají přísnější tolerance pro planáritu (1/400 krátké strany) a umístění otvoru šroubů (± 0,8–2,0 mm, JT/T 822-2011), aby vyhovovaly velkým strukturálním spojením. Izolátory budov umožňují větší flexibilitu při mezerách šroubu.

Ochrana proti korozi: Komponenty mostních ocelí sledují JT/T 722 pro těžkopádné protikorozní povlaky, zatímco budovy používají ocel kompatibilní s GB/T 3274 se základní ochranou.

En 15129Nastavuje globální benchmarky pro seismické izolátory a vyžaduje, aby most LRB prokazovala:

Stabilita dynamické tuhosti v 0,1–5,0 Hz.

Odolnost proti únavě pod 2 miliony zatížení cyklů (vs . 5, 000 v JT/T 822-2011).

Požární odolnost (klasifikace R120), požadavek v čínských standardech chybí, ale pro evropskou infrastrukturu kritický.

Mostolověná gumová ložiskajsou specializovány na vysoké zatížení, drsná prostředí a dynamické napětí vyvolané provozem, přičemž návrh a testování se zaměřuje na trvanlivost a stabilitu. Na rozdíl od izolátorů budov, které upřednostňují dlouhodobý odpor dotvarování a vyšší kapacitu deformace, vyvažují LRBS vertikální rigiditu s horizontální flexibilitou a dodržují standardy jako JT/T 822-2011 a EN 15129, aby se zajistila seismická odolnost v kritické infrastruktuře.