隔震效果好:通过摩擦耗能机制,能够显著减少建筑物或桥梁在地震中的响应,降低结构损伤和人员伤亡风险。
建筑设计为保证其规范性,一般采用专图形式进行设计,各设计院在设计中直接根据实际情况进行选图设计。目前形成专图的支座产品主要有铸钢支座(包括摇轴、辊轴和铰轴支座)、盆式橡胶支座、柱面支座和球型支座等。球型支座由于其承载力高、传力均匀、耐久性好等特点,多用于连续梁及有特殊要求的建筑设计中,现也开始逐步取代盆式橡胶支座使用于简支梁桥中。
建筑摩擦摆隔震支座是一种利用单摆原理来延长结构自振周期,利用球面接触摩擦滑动来消耗能量的减隔震装置。它通常设置在上部结构(如建筑物的梁、板等)与下部结构(如桥墩、基础等)之间,通过“软连接”的方式,减小传递到结构中的侧向力和水平振动,使结构在地震下免受破坏。
当地震或其他外力作用于上部结构时,结构会产生位移,摩擦摆隔振支座即通过摩擦力的作用来控制结构的位移,从而达到减震的效果。同时,其内部的摆动机制允许支座在水平方向上自由摆动,有助于将振动能量转移到摩擦滑块上,实现振动能量的耗散。
建筑摩擦摆支座是一种结构简单、可靠性高、适用范围广的隔震支座,能够有效地提高建筑结构的抗震性能和安全性。
易于安装和维护:摩擦摆隔震支座的安装相对简单,且后期维护成本较低。
(规范第327页)由于铅芯抗震橡胶支座由多层橡胶和多层钢板交替叠置组合而成,对应不同铅芯、建筑的要求,抗震橡胶支座可以有不同的叠层结构、制造工艺和配方设计,以满足所需要的垂直钢度、侧向变形、阻尼、耐久性、倾覆提离等性能要求,并保证具有不少于60年的使用寿命。
橡胶隔震支座分为有芯型和普通型两种。下支墩生根于下层框架柱上,在下支墩顶面预埋带有预埋锚筋和预埋螺栓套筒的下预埋板,橡胶隔震支座通过高强螺栓和下预埋板连接;上支墩的预埋螺栓套筒通过高强螺栓直接与橡胶隔震支座的上连接板固定。
(图一)FPS建筑摩擦摆支座
位于智利圣贝尔纳多的这家工厂就是橡胶隔震支座的生产厂家,支座的主要原料是橡胶和钢筋,成型的支座看上去像一个轮胎,根据不同类别分为不同尺寸。
支座垫石施工前应督促承包人对盖梁或台帽进行凿毛、洒水湿润:施工前一定要督促承包人对盖梁或台帽进行凿毛、清扫、并要洒水湿润。
板式橡胶支座设计计算①确定承压面积:AE=RCK/σE;式中,AE为加劲钢板的有效承压面积;RCK为支座压力,汽车何载应计入冲击系数。
解决方案如下:在吊梁前应检查梁体和墩台与板式橡胶支座相关联处是否平行(因未考虑继续增加恒载和汽车活载时在支座安装处形成的倾角,故要求支座上下安装面应尽量平行),如不符合应即时修整,应杜绝落梁后使用填塞楔形块的解决方法。
橡胶支座的水平变形是靠支座本身的剪切变形来实现的,水平变形量较小,故适用于小跨径的公路建筑,且上部构造结构较简易的建筑。
(本计算适用于连续梁桥圆形板式橡胶支座的受力验算)设一4跨连续梁桥,全长4×20=80M,在联端各设置一道伸缩缝。
对于处于地震带上的公路、铁路建筑,为减小地震灾害,现多选用抗震支座或减隔震支座产品。对于上部结构存在向上的反力的建筑,一般选用拉压支座。对于悬索桥、斜拉桥等存在漂浮结构的建筑,在梁体横向一般需要选用抗风支座产品。对于沿海及跨海建筑,为保证支座使用寿命,则多选用耐蚀支座产品(一般为耐蚀球型支座)。对于跨铁路、高山跨峡谷的建筑,为了不干扰铁路运行和减小施工难度,多选用转体法施工,因此多选用转体球铰产品。对于在高纬度地区低温环境,为保证钢材应力,多选用低温用支座。
板的支持:通过平板组成,以减少橡胶支座钢接触面上的摩擦,以免妨碍纵向滑动,可将钢板的接触面刨床刨包覆石墨润滑剂。
(图二)学校建筑用LRB700铝芯橡胶支座
橡胶支座病害的注意事项施工安全性应考虑周全,统一指挥,施工过程中应有专人负责监控,确保人身和设备的安全;采用顶升法时,要认真做好测量、观察、记录工作。
支座安装后,应全面检查是否有支座漏放,支座安装方向、支座型式是否有错,临时固定设施是否拆除,四氟滑板支座安装时是否注入硅脂油(严禁使用润滑油代替硅脂油)等现象,一经发现,应及时调整和处理,确保支座安装后的正常工作,并应记录支座安装后出现的各项偏差及异常情况。
隔震层施工前,应编制隔震层施工方案。施工方案应包括安装施工要求、安装施工方法、施工设备工具材料、施工人员组织安排、施工质量保证措施和施工进度计划等。
而橡胶垫隔震建筑大理州交通指挥中心大楼中的大多数人没有感觉,只有20%感到有轻微摇动,直到听到其他建筑物内的人讲,才知道发生了地震,隔震建筑无任何破坏,减震效果明显。
侧保护层在支座使用中是易出问题的部位,绝不可以有破损、裂纹、缺胶、露铁、起鼓,也决不允许用502等胶水来修补。
但是氯丁橡胶的低温性能差点,一般只适用于低温大于-25℃地区,天然橡胶相比低温性能要出色些,现在制作橡胶支座都在考虑三元乙烯丙橡胶是一种优良的耐低温耐老化的橡胶支座用料,它用于盆式橡胶支座的承压橡胶板,但是这种橡胶与钢板的粘结性较差,所以作为板式橡胶支座的胶料还在研究。
隔震技术是通过隔震消能装置安放在结构的底部和基础(或底部和柱底)之间,将上部结构和基础“隔开”。地震时,地动房不动,隔震装置将地震所产生的能量消弥其中,从而减轻上部房屋的破坏。与传统的抗震技术比较,隔震可大大降低地震对房屋的破坏作用,达到“大震可修”甚至“大震不坏”的设防目标,房屋内部的设施物品得到保护,减小人的恐惧心理,保障正常的生产经营活动和生活。
可靠性高:经过严格的试验验证和工程实践,摩擦摆隔震支座具有较高的可靠性和耐久性。
(图三)宿舍楼用LNR1300支座生产厂家
该支座主要由上、下固定板、滑动面、摩擦材料和连接件等部分组成。当地面发生震动时,建筑物会受到水平方向的地震力作用,这些地震力通过连接件传递给摆,使摆产生滑动。在滑动过程中,摆与摩擦材料之间产生摩擦力,从而将地震的能量转化为摩擦热,这种能量转化过程降低了地震对建筑物的影响,实现了减震效果。
板式橡胶支座安装正确与否对支座的受力状况和使用寿命有直接的影响,如果支座安放不平整,造成支座局部承压,则支座在活载作用下会产生转动、滑移,甚至脱落。
1994年以前十年里,日本建造了70多幢隔震房屋,而在1995年神户大地震后,一年之中就开发建造140多幢隔震房屋。
顶升就位后,根据控制系统显示的顶升重量复核支座型号及各支座承受的压力,如有异常,则应考虑调整支座型号。
固定橡胶支座的应按如下要求布置:在坡道上,设在较低一端;在车站附近,设在靠近车站一端;在区间平道上,设在重车方向的前端;当出现重叠的状况的时候,应该满足坡道上的要求,特殊情况,不许将相邻两孔的固定橡胶支座设在同一个桥墩上。
四、四氟板式橡胶支座型号及适用气温氯丁胶型:+60℃~25℃天然胶型:+60℃~--40℃三元乙丙胶型:+60℃~-45℃五、四氟乙烯滑板式橡胶支座选用和安装选择四氟乙烯滑板式橡胶支座时,其橡胶支座承载力偏差范围应控制在士10%。
板的支持:通过平板组成,以减少橡胶支座钢接触面上的摩擦,以免妨碍纵向滑动,可将钢板的接触面刨床刨包覆石墨润滑剂。
在弯、斜桥的使用中优点突出非常明显知道国标板式橡胶支座需要检测哪些项目吗,板式橡胶支座的橡胶拉伸性能(拉伸强度、断裂伸长率等)、弯曲性能(弯曲强度等)、压缩性能(永久变形率等)、耐撕裂性能、剪切性能(穿孔剪切、层间剪切、冲压式剪切)、硬度、耐疲劳性能、摩擦和磨耗性能(摩擦系数、磨耗)、蠕变性能(拉伸、弯曲、压缩)、动态力学性能(自动衰减振动、强迫振动共振、强迫振动非共振)板式橡胶支座的橡胶燃烧性能主要包括:垂直燃烧、水平燃烧、涂覆织物燃烧性能、氧指数橡胶耐候性(老化、温度冲击、耐油等)高低温温度快速变化实验、高低温恒定湿热试验、温度冲击试验、盐雾腐蚀实验、紫外光耐候实验、氙灯耐气候试验、臭氧老化试验、二氧化硫/硫化氢试验、箱式淋雨实验、霉菌交变试验、沙尘实验、高温、高压应力腐蚀试验机、耐介质(水、各有机溶剂、油)橡胶粘结性能测试硫化橡胶与金属粘结拉伸剪切强度、剥离强度、扯离强度、硫化橡胶与单根钢丝粘合强度、硫化橡胶或热塑性橡胶与织物粘合强度生胶、未硫化橡胶测试门尼粘度、威廉士可塑度、华莱士可塑度、含胶量、灰分、挥发分等测试,其他理化性能:硬度、密度、介电常数、导热率、蒸汽透过速率、溶胀指数和橡胶化学金属、硫以及聚合物检测板式橡胶支座的分类及表示方法根据建筑板式支座的结构型式分类如下:普通板式橡胶支座---TCYB系列球冠圆板式橡胶支座,;GJZ系列矩形普通板式橡胶支座;GYZ系列圆形普通板式橡胶支座、GYZF4系列圆形四氟板式橡胶支座;GJZF4系列矩形四氟板式橡胶支座、TCYBF4系列球冠四氟板式橡胶支座,本产品适用于跨度小于30M、位移量较小的建筑.不同的平面形状适用于不同的桥跨结构,正交建筑用矩形支座;曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座.适用于大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量建筑使用。
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