DB23 T 3561-2023 城市桥梁自复位拉索减震支座技术规程.pdf
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1、 ICS 93.040 CCS 23 P28 DB23/T 35612023 黑龙江省地方标准 黑龙江省市场监督管理局 黑龙江省住房和城乡建设厅 城市桥梁自复位拉索减震支座技术规程 2023-07-21 发布 2023-10-20 实施发 布 DB23/T 35612023 I 目 次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和符号.2 3.1 术语.2 3.2 符号.2 4 分类.2 5 支座型号及规格.3 5.1 型号.3 5.2 规格.3 6 技术要求.4 6.1 材料的物理机械性能.4 6.2 支座摩擦副.4 6.3 尺寸与偏差.4 6.4 支座用材的外
2、观质量.4 6.5 支座防腐与防尘.4 6.6 支座组装.4 6.7 力学性能.5 7 试验方法.5 8 应用设计.6 8.1 布置.6 8.2 主要设计参数.6 8.3 建模参数.6 8.4 抗震验算.7 9 施工与验收.7 9.1 进场检验.7 9.2 储存.8 9.3 安装.8 9.4 质量检查与验收.9 10 维护.10 附录 A(规范性)自复位拉索减震支座减震性能指标试验.11 附录 B(资料性)自复位拉索减震支座结构形式及型号规格.13 附录 C(资料性)自复位拉索减震支座用材技术要求.20 附录 D(资料性)自复位拉索减震支座安装方式.26 附录 E(资料性)自复位拉索减震盆式支
3、座规格系列.28 附录 F(资料性)自复位拉索减震球型支座规格系列.49 注:本技术规程用词说明.73 DB23/T 35612023 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由黑龙江省住房和城乡建设厅提出并组织实施,由哈尔滨市市政工程设计院有限公司负责解释。本文件起草单位:哈尔滨市市政工程设计院有限公司、同济大学、上海浦东建筑设计研究院有限公司、上海赛斯美克土木科技有限公司、苏州同垚土木科技有限公司、江苏万宝桥梁构件有限公司、衡水华工建工程橡胶有限公司、河北祥利交通装备科技有限公司、哈尔滨市第一市政工程有限公司、黑
4、龙江省交通规划设计研究院集团有限公司、杭州市临安区城市建设管理中心、黑龙江工程学院、哈尔滨学院。本文件主要起草人:孔滨、冯宏宇、党新志、伊大勇、张德平、吕佳、蒋敏杰、张大伟、李平、姚天宇、贺金海、张强、王新宇、周洋、骆晓、张欣、陈宇、高健、靳志光、江星、王宏光、马月明、蔡永生、王强、王亚洲、孙亚东、黄龙超、张书良、张旭、郭凯、杜宁、惠东、张阿宁、任永平、李双、马卫华、汪贝、张清晨、罗春鹏、许明冬、滕鲁、廉敬超、杨骞伟、陈长松、柴方盛、段有全、薛飞、王爱东、陈喜顺、闫可为、刘威、赵欣欣、陈海风、荣梅、杨志辉、李传琦、王若尘、刘日迁、杨威、李玉琪、王世杰、王熹、孙冰、林庆、陈玺曜、王嘉琦、刘国强、
5、李冰峰、鞠香华、初维光、高明、谢文敏、李秋实、魏超、刘铮。DB23/T 35612023 III 引 言 为规范桥梁减隔震设计,保证工程质量,按照安全适用、经济合理、技术先进、便于施工和维护的原则,制定本文件。本文件的发布机构提请注意,声明符合本文件时,可能涉及到6技术要求、B.1结构形式与专利号为ZL202020784914.2、ZL202220467742.5相关的专利使用。本文件的发布机构对于该专利的真实性,有效性和范围无任何立场。专利持有人已向本文件的发布机构保证,他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下,就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信
6、息可通过以下联系方式获得:专利持有人姓名:同济大学、上海赛斯美克土木科技有限公司。地址:上海市杨浦区中山北二路1121号同济科技大厦2层创新中心 邮编:200092 请注意除上述专利外,本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。DB23/T 35612023 1 城市桥梁自复位拉索减震支座技术规程 1 范围 本文件规定的自复位拉索减震支座适用于城市桥梁的减隔震设计。本文件适用于梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等城市桥梁的自复位拉索减震支座试验与检验、设计、施工与验收、维护等。自复位拉索减震支座设计、安装、施工及维护除应符合本文件的要求外,尚应符合国家、行业其他有关标准
7、的要求。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本标准必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。GB/T 699 优质碳素结构钢 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 714 桥梁用结构钢 GB/T 1184 形状和位置公差 未注公差值 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 1804 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 2040 铜及铜合金板材 GB/T 3077 合金结构钢 GB/T 3280 不锈钢冷轧钢板和钢带 GB/T 5976 钢丝绳夹 GB
8、/T 7233.1 铸钢件 超声检测 第1部分:一般用途铸钢件 GB/T 8358 钢丝绳 实际破断拉力测定方法 GB/T 8918 重要用途钢丝绳 GB/T 11352 一般工程用铸造碳钢件 GB/T 11379 金属覆盖层 工程用铬电镀层 GB/T 13683 销 剪切试验方法 GB/T 17955 桥梁球型支座 CJJ 2 城市桥梁工程施工与质量验收规范 CJJ 99 城市桥梁养护技术标准 CJJ 166 城市桥梁抗震设计规范 JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范 JT/T 391 公路桥梁盆式支座 JT/T 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 DB23/T 35612023
9、2 JT/T 901 桥梁支座用高分子材料滑板 JT/T 1130 桥梁支座灌浆材料 HG/T 2502 5201硅脂 3 术语和符号 3.1 术语 3.1.1 超弹性复位组件 hyperelastic reset assembly 一种由波形拉索与弹性复位装置组成,可将支座的位移变形转换到弹性复位装置,为支座提供超弹性复位力与大变形适应能力的组件。3.1.2 自复位拉索减震支座 re-centering cable-sliding aseismic bearing 一种以普通球钢支座、盆式橡胶支座为本体,与超弹性复位组件相结合,具有三向复位与限位能力的减隔震支座。3.1.3 拉索限位行程 l
10、imited length of cable restrainers 支座从中心位置在水平某个主位移方向上开始滑动到拉索张紧开始受力时刻的位移值。3.1.4 抗剪销 shear connector 支座滑动面上下部分之间,用以限制支座沿滑动面发生单向或双向相互错动的构件,其承受的剪切力超过设计力时支座可沿滑动面发生错动。3.2 符号 下列符号适用于本文件。自复位拉索减震支座限位行程;临界滑动位移;K1初始刚度;K3最大限位刚度;Fmax活动支座临界滑动摩擦力;W支座承担的上部结构重力;xy活动型支座的屈服位移;d支座滑动摩擦系数;Els拉索组件的组合地震力;Elsmax自复位拉索减震支座的拉索
11、组件水平承载力极限值。4 分类 4.0.1 按结构形式可分为自复位拉索减震盆式支座、自复位拉索减震球型支座。4.0.2 按使用功能可分为双向活动型自复位拉索减震支座、单向活动型自复位拉索减震支座、固定型自复位拉索减震支座;支座应具有竖向承载、转动和减震性能,双向活动型应具双向滑移能力,单向活动型应具单一方向滑移能力。DB23/T 35612023 3 4.0.3 按使用温度范围可分为常温型自复位拉索减震支座、耐寒型自复位拉索减震支座,并应符合下列要求:a)常温型自复位拉索减震支座适用于-25+60;b)耐寒型自复位拉索减震支座适用于-40+60。5 支座型号及规格 5.1 型号 5.1.1 自
12、复位拉索减震盆式支座型号表示应包含支座的拉索限位行程、活动支座主位移方向正常位移量、适用温度分类代号、功能分类代号、支座设计竖向承载力及支座名称代号。5.1.2 自复位拉索减震球型支座型号表示应包含转角、支座的拉索限位行程、支座正常位移量、功能分类代号、支座设计竖向承载力及支座名称代号。5.2 规格 5.2.1 自复位拉索减震盆式支座应符合下列规定:a)自复位拉索减震盆式支座的规格系列按承受的竖向荷载进行分级;b)双向活动支座主位移方向的位移量进行分级,双向活动支座次位移方向位移量同主位移方向的位移量,以上位移量也可根据需求调整;c)单向活动支座主位移方向的位移量进行分级,单向活动支座次位移方
13、向位移量,正常使用状态为3mm,在支座抗剪销剪断后,与主位移方向的位移量相同,以上位移量也可根据需求调整;d)固定支座的位移量,在正常使用状态为3mm,在支座抗剪销剪断后允许更大位移量的滑移,其位移量进行分级;e)支座在任何情况下竖向转动角度能力不得小于0.02rad;f)拉索限位行程应与支座的主位移量相同;g)当有特殊需要时,可按实际工程需要进行调整。5.2.2 自复位拉索减震球型支座应符合下列规定:a)自复位拉索减震球型支座的规格系列按承受的竖向荷载进行分级;b)双向活动支座主位移方向的位移量进行分级,双向活动支座次位移方向位移量同主位移方向的位移量,以上位移量也可根据需求调整;c)单向活
14、动支座主位移方向的位移量进行分级,单向活动支座次位移方向位移量,正常使用状态为3mm,在支座抗剪销剪断后,应与主位移方向的位移量相同,以上位移量也可根据需求调整;d)固定支座的位移量,在正常使用状态为3mm,在支座抗剪销剪断后允许更大位移量的滑移,其位移量进行分级;e)支座的转角能力进行分级;f)拉索限位行程应与支座的主位移量相同;g)当有特殊需要时,可按实际工程需要进行调整。DB23/T 35612023 4 6 技术要求 6.1 材料的物理机械性能 6.1.1 自复位拉索减震盆式支座所用材料的物理机械性能应符合 JT/T 391 中的相关规定;自复位拉索减震球型支座所用材料的物理机械性能应
15、符合 GB/T 17955 中的相关规定。6.1.2 拉索应采用高强度钢丝绳,其物理机械性能应符合 GB/T 8918 的相关规定。6.2 支座摩擦副 6.2.1 自复位拉索减震支座平面滑动摩擦副应由不锈钢板和改性聚四氟乙烯滑板或超高分子量聚乙烯耐磨滑板组成,球面滑动摩擦副应由镀硬铬层和改性聚四氟乙烯滑板或超高分子量聚乙烯耐磨滑板组成,侧面滑动摩擦副应由不锈钢板和 SF-1 三层复合板组成。6.2.2 在硅脂润滑条件下,支座滑动摩擦系数 应满足下列要求:a)-25+60:0.03;b)-40-25:0.05。6.3 尺寸与偏差 6.3.1 自复位拉索减震盆式支座的尺寸与偏差应符合 JT/T 3
16、91 中的相关规定;自复位拉索减震球型支座的尺寸与偏差应符合 GB/T 17955 中的相关规定。6.3.2 拉索限位行程容许误差应为5mm。6.3.3 复位弹簧长度和宽度的容许误差应为1mm,厚度的容许误差应为0.5mm。6.4 支座用材的外观质量 6.4.1 自复位拉索减震盆式支座用材的外观质量应符合 JT/T 391 中的相关规定;自复位拉索减震球型支座用材的外观质量应符合 GB/T 17955 中的相关规定。6.4.2 拉索用钢丝绳可均匀连续涂覆防锈润滑油脂。6.5 支座防腐与防尘 6.5.1 自复位拉索减震盆式支座主体防腐应符合 JT/T 391 中的相关规定;自复位拉索减震球型支座
17、主体防腐应符合 GB/T 17955 中的相关规定。6.5.2 大气腐蚀环境处于 JT/T 722 中 C3 及以下时,拉索用钢丝绳镀锌级别应高于 AB 级;处于 C4 及以上时,钢丝绳镀锌级别应为 A 级,并包覆防腐胶带以隔离空气、杂质和水等。6.6 支座组装 6.6.1 自复位拉索减震盆式支座的组装应符合 JT/T 391 中的相关规定;自复位拉索减震球型支座的组装应符合 GB/T 17955 中的相关规定。6.6.2 自复位拉索减震支座组装时各部位应位置正确,钢丝绳与复位弹簧宜紧密接触。6.6.3 复位弹簧组装后中心距的实际值与设计值极限偏差为5mm 且不应大于复位弹簧间距的 2.5%。
18、6.6.4 支座组装后高度偏差应满足下表 1 的要求。DB23/T 35612023 5 表 1 组装高度偏差 支座承载力(kN)组装高度偏差(mm)10009000 2 1000025000 3 2750060000 4 6.6.5 支座外露表面应平整、美观。6.7 力学性能 6.7.1 自复位拉索减震支座应具有足够的刚度和屈服强度,应满足使用荷载要求。6.7.2 拉索最小破断拉力应大于设计破断拉力值的 95%。6.7.3 拉索反复弯曲性能要求应满足 GB/T 8918 的相关规定。6.7.4 抗剪销的破断力不应低于设计破断力值且偏差不应超过设计破断力值的 10%。6.7.5 竖向设计承载力
19、作用下,自复位拉索减震盆式支座竖向压缩变形不应大于支座总高度的 2%,盆环径向变形不应大于盆环外径的 0.05%;自复位拉索减震球型支座竖向压缩变形不应大于支座总高度的 1%。6.7.6 自复位拉索减震盆式支座转动性能应符合 JT/T 391 中的相关规定;自复位拉索减震球型支座转动性应符合 GB/T 17955 中的相关规定。7 试验方法 7.0.1 拉索用钢丝绳的破断拉伸试验测定方法应按 GB/T 8358 中的相关规定执行。7.0.2 抗剪销单体破坏试验方法应按 GB/T 13683 中的相关规定执行。7.0.3 橡胶板应进行解剖试验,试件应取自成品橡胶板芯部。在一批成品支座中任取两块橡
20、胶板将解剖胶料磨成标准试片,测定其硬度、拉伸强度和扯断伸长率。7.0.4 高分子滑板力学性能试验方法应按 JT/T 391 中的相关规定执行。7.0.5 成品支座力学性能试验应在制造厂或专门的机构进行。7.0.6 支座试样选用应符合下列规定:a)支座竖向承载力和水平承载力试验应采用实体支座;b)受试验设备能力限制时,经与用户协商,可选用有代表性的中小型支座进行试验,中小型支座的竖向承载力不宜小于2000 kN;c)大型支座可在现场对支座拉索限位行程、拉索水平力等指标进行监测。7.0.7 支座试验内容应包括支座竖向承载力试验、支座摩擦系数试验、支座转动试验和支座减震性能指标试验。试验方法应符合下
21、列规定:a)自复位拉索减震盆式支座竖向承载力试验应按JT/T 391中的相关规定进行,自复位拉索减震球型支座竖向承载力试验应按GB/T 17955中的相关规定进行;b)自复位拉索减震盆式支座摩擦系数试验应按JT/T 391中的相关规定进行。自复位拉索减震球型支座摩擦系数试验应按GB/T 17955中的相关规定进行;c)自复位拉索减震盆式支座转动试验应按JT/T 391中的相关规定进行。自复位拉索减震球型支座转动试验应按GB/T 17955中的相关规定进行;d)自复位拉索减震支座减震性能试验应按本文件附录A规定进行。DB23/T 35612023 6 8 应用设计 8.1 布置 8.1.1 在正
22、常使用状态下,自复位拉索减震支座必须可靠地传递上部结构的垂直力和水平力,保证结构变形所产生的纵、横向位移及纵、横向转角(或平面转动)不应受约束。8.1.2 自复位拉索减震支座设置宜使同一联桥多个墩台共同参与承担地震水平作用。8.1.3 自复位拉索减震支座应水平放置。8.2 主要设计参数 8.2.1 抗剪销水平抗剪能力符合下列规定:a)同一桥墩上的自复位拉索减震支座的抗剪销的水平抗剪能力宜一致;b)固定型或单向活动型自复位拉索减震支座的抗剪销应保证正常使用时的功能;c)抗剪销的水平抗剪能力宜取支座竖向承载能力的10%,也可根据需求适当调整;d)E1地震作用下,自复位拉索减震支座的抗剪销不宜被剪断
23、;E2地震作用下,自复位拉索减震支座的抗剪销应被剪断。8.2.2 拉索承载能力符合下列规定:a)拉索组件水平承载力极限值不宜超过支座竖向承载力的40%;b)支座与梁、墩连接构件的抗剪能力应大于支座的水平承载力极限值。8.2.3 支座自复位能力符合下列规定:a)支座水平位移从50%的设计位移增加到设计位移时,其复位力增量不宜小于上部结构重量的2.5%;b)支座最大复位力不宜小于支座吨位的10%。8.2.4 拉索限位行程符合下列规定:a)拉索限位行程应满足正常使用时的变形要求;b)拉索限位行程大小应综合考虑桥址场地的地震动、桥梁结构的形式、下部结构的力学性能、梁搭接长度以及相对应的伸缩缝变形能力等
24、因素;c)拉索限位行程应根据桥梁型式、桥跨跨径等选取若干个合理取值进行试算,以确定拉索限位行程的最优值。8.3 建模参数 8.3.1 自复位拉索减震支座单元应反映其力学特性。8.3.2 自复位拉索减震支座建模可采用下列方式:a)自复位拉索减震支座的力学模型由支座和自复位拉索两个独立单元组成,可基于单元各自力学特性分别模拟,并联组成自复位拉索减震支座单元;b)自复位拉索减震球型支座和自复位拉索减震盆式支座的摩擦作用效应可采用双线性理想弹塑性单元模拟;c)拉索组件水平抗拉刚度随支座位移增大呈二次曲线逐渐增大,可采用多段线弹性单元模拟。自复位拉索减震盆式橡胶支座、自复位拉索减震球型支座力学模型见图1
25、。DB23/T 35612023 7 图1 自复位拉索减震支座力学模型 图中:自复位拉索减震支座的限位行程;临界滑动位移;最大限位刚度,取拉索张紧后拉索组件的水平抗拉刚度;活动支座临界滑动摩擦力maxF:maxdFW(8.1)初始刚度 K1:max1yFKx(8.2)式中:d滑动摩擦系数,一般取 0.03,亦可按照设计要求选取;W 支座所承担的上部结构重力;yx 活动支座的屈服位移,取支座滑动时的位移,宜取 0.002m0.003m。8.4 抗震验算 8.4.1 自复位拉索减震支座的验算符合下列规定:a)自复位拉索减震支座验算时,支座组件和拉索组件应分别验算;b)当桥梁进入减隔震体系时,自复位
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