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全球最长的跨海大桥——港珠澳大桥,采用铅芯隔震橡胶支座和高阻尼隔震橡胶支座来实现大桥的抗风隔震功能。


港珠澳大桥是迄今为止世界上最长的跨海大桥,被英国《卫报》评为“新世界七大奇迹之一”。
港珠澳大桥是迄今为止世界上最长的跨海大桥,被英国《卫报》评为“新世界七大奇迹之一”。

20181024日,港珠澳大桥正式通车!

这座连接香港、珠海和澳门的超大型跨海大桥,桥隧全长55千米,其中主桥29.6千米、香港口岸至珠澳口岸41.6千米;桥面为双向六车道高速公路,设计速度100千米/小时;工程项目总投资额1,269亿元人民币。

但是这样座超级跨海大桥,防风、桥梁减震靠的却是橡胶,这是咋回事?

原来,在沿海地区,每年都会有多次强台风(飓风)发生。强台风发生时,桥梁会受到很大横向水平力。在横向水平力作用下,隔震橡胶支座发生屈服,会使桥梁在横向将发生较大位移,可能引起桥梁伸缩装置的破坏,甚至影响到桥梁整体结构的安全。

港珠澳大桥在设计之初,据港珠澳大桥运营的重要性和特殊工况需求,要求桥梁能够抵抗16级以上台风,为目前对抗风最严苛要求国内桥梁工程。

抗风隔震橡胶支座抵御强风,防护桥梁安全

港珠澳大桥使用抗风隔震橡胶支座。为了达到项目工程要求,项目设计者通过提高隔震橡胶支座的初始刚度和布置抗风装置共同抵抗强台风的作用。

因此,在满足隔震橡胶支座正常使用的条件下,同时在飓风作用时不会给桥梁带来不利影响,隔震橡胶支座的抗风能力也是一个不容忽视的因素。

抗风隔震橡胶支座是在支座横桥向布置抗风装置,通过抗风装置起到抵抗强风的作用,有效的控制了由于风力作用导致桥梁横向水平位移,但不影响桥梁顺桥向自由伸缩变形。

当发生地震时,由于地震力远远大于强风产生的水平力,抗风装置的熔断装置被剪断,使支座在各个方向运动不受影响,起到减隔震的作用,保护桥梁的安全。

港珠澳大桥项目采用了中国欧维姆公司全资子公司——柳州东方工程橡胶制品有限公司自主研发、生产的铅芯隔震橡胶支座和高阻尼隔震橡胶支座两种类型的支座。

根据桥梁运营的重要性和特殊工况需求,在保证隔震橡胶支座减隔震功能的基础上,除了增加抗风功能外,港珠澳项目隔震橡胶支座还具备了以下特殊功能:

1、防落梁隔震橡胶支座具有防落梁功能,即罕遇地震时防止梁体坠落或脱开的连接措施构造;

2、测力隔震橡胶支座具有健康检测功能,可对桥梁的健康情况进行实时监测;不同功能的支座对桥梁分别起到不同的保护作用,而这些具有特殊功能的隔震橡胶支座在国内为首次应用,具有重大的意义。

防落梁隔震橡胶支座

港珠澳大桥使用的防落梁隔震橡胶支座。历次震害调查显示,桥梁支座不具备防落梁功能,在地震作用下主梁存在落梁风险,考虑到落梁的不可修复性及严重危害性,桥梁抗震规范中均明确要求加强防落梁构造,确保“大震不倒”。

根据项目要求,欧维姆研发了一种防落梁拉索装置。基本技术方案是:在支座的上、下连接钢板之间设置防落梁拉索,当支座发生剪切变形时,防落梁拉索与支座同步运行,不影响支座的正常使用,在罕遇地震条件下,当地震位移达到支座容许使用位移时,防落梁拉索装置起到限位元作用,锁住支座,防止支座进一步变形,保护桥梁结构的安全。

防落梁拉索装置具有足够的强度,又具有一定的柔性,在日常和常规地震条件下不影响支座的正常使用,但在罕遇地震条件下,防落梁拉索起作用,锁住桥梁,防止落梁。

测力隔震橡胶支座

随着桥梁工程技术和大型建筑结构飞速发展,人们对桥梁和大型建筑的安全性和耐久性倍加关注,健康监测系统应运而生。

健康监测系统主要是通过测量各种回应的传感装置获取反映结构行为的各项数据,为分析结构的健康状态、评估结构的可靠性提供科学的参考依据。欧维姆自主研发的测力隔震橡胶支座很好的解决了这一难题。

隔震橡胶支座健康监测系统由液压测力装置、变送器和测试仪表系统组成。在支座内部安装液压测力传感器,液压测力传感器的变送器及界面布设在支座周边并接至测试仪表。

当支座受力时,力通过挤压液压测力传感器,液压测力传感器能准确感知压应力并通过压力变送器转换成电流信号输送到控制室,并在控制室内的电脑系统准确的显示出来。人们就可以在控制室内随时观测桥梁的受力情况,实时评估桥梁运营的健康状况。       

要点导读:

    港珠澳大桥通过提高隔震橡胶支座的初始刚度和布置抗风装置来共同抵抗强台风的作用;

    防落梁隔震橡胶支座具有防落梁功能;

    测力隔震橡胶支座具有健康检测功能,可对桥梁的健康情况进行实时监测。


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