公路建筑板式橡胶支座主要特点就是可以很好的将建筑上部结构反力可靠地传递给墩台,还能适应梁端转动及通过橡胶支座的剪切变形来适应大梁由温差引起的伸缩变形。
四氟圆形橡胶支座有多向活动和单向活动之分,多向活动支座上下钢板应根据实际需要做成方形或圆形均可,下钢板放置支座处就扣5MM深度凹槽以放置支座。
由于隔震结构系统的周期变长,在地震作用下,上部结构的地震响应将大幅降低,从而可以降低上部结构的抗震设防烈度,实现在同等抗震性能水准下(与非隔震结构相比),降低构件截面或降低配筋率,节省工程造价。
在我国,板式橡胶支座从1965年起出上海橡胶制品研究所、上海市政工程研究所和上海市政设计院等单位开始研制与试验,并先后在广东、上海、山东、广西、福建、江苏、浙江和安徽等地部分公路桥上使用。
影响隔震工程直接造价的因素很多,主要包括:工程所在场地、抗震设防类别、烈度;结构方案、形式(框架、砌体)、建筑层数、面积;是否有地下室;设计技术水平,施工技术水平;隔震层设计;特殊用途等.按四川汶川等地区2009年重建的2-4层隔震建(学校,医院等)平均统计如下:.隔震层增加造价部分:橡胶隔震支座:+140~170元/平方米(建筑面积)支礅及顶部梁板:+20~35元/平方米隔震层管线及施工成本:+10~13元/平方米隔震层设计成本:+10~12元/平方米建筑隔震橡胶支座标准、《GB20688.3-2006》建筑隔震橡胶支座标准等相关标准和各地应用实例,都可以说明隔震橡胶支座是目前建筑、房屋等建筑减震的技术产品。
该种支座由加拿大R.FYFE在20年前设计而成的产品,其性能远忧于普通板式橡胶支座,承载能力可达到一般板式橡胶支座的16倍。
对于板式橡胶支座的结构型式对于建筑支座使用支承垫石的设置为了保证橡胶支座的施工质量,以及安装、调整、观察及更换支座的方便;不管是采用现浇梁还是预制梁法施工,不管是安装何种类型的板式橡胶支座,在墩台顶设置支承垫石都是必要的。
待下部结构混凝土达到75设计强度后,将预埋件螺孔清理干净,涂上黄油,再用黄油和油毡作一隔离层,为将来更换橡胶铅芯隔震支座作好准备。
(图一)LRB300橡胶支座厂家
摩擦摆隔振支座是一种重要的建筑结构隔震装置,具有显著的抗震效果和应用价值。
为满足高速铁路大跨度建筑的大承载力和大位移的需要,要求支座具有大吨位大位移性能,同时还要具有一定的减隔振性能。
橡胶支座的安装:在支座安装之前应对支座的安装位置进行测量检验,支座安装平面应和支座的滑动平面或滚动平面平行,其平行度的偏差不宜超过2‰。
橡胶支座垫石的位置放样通常是从盖梁中心线向两边放,一般是放垫石中心点,通过纸,可算出盖梁中心线距垫石中心的距离,然后放样就可以了。
上述三类情况是板式橡胶支座在安装使用过程中常见的异常现象,异常现象不能及时排除将会降低板式橡胶支座的使用寿命。
在板式橡胶支座表面粘复一层1.5MM-3MM厚的聚四氟乙烯板,就能制作成聚四氟乙烯滑板式橡胶支座它除了竖向钢度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应梁端转动外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系数,可使梁端在四氟板表面自由滑动,水平位移不受限制,特别适宜中、小荷载、大位移量的建筑使用。
例如:GPZ(II)30SXF:表示GPZ(II)盆式橡胶支座中设计承载力为30MN的双向(多向)活动的耐寒型盆式支座。
FPS摩擦摆支座(Friction Pendulum System,简称FPS)是一种先进的结构隔震装置,用于减少建筑物或桥梁在地震时受到的震动影响。它基于摆的动力学原理和摩擦耗能机制,通过隔离上部结构和基础之间的相对运动来减小地震能量向上部结构的传递。
(图二)带铅芯橡胶支座
于是,橡胶的抗压强度可以大幅度提高。与四氟板接触的不锈钢板表面不允许有损伤,拉毛现象;以免增大摩阻系数及损坏四氟板。与四氟板面接触的不锈钢板不允许有损伤、拉毛现象,以免增大摩擦系数损坏四氟板。预留孔洞的统一要求(如补强加固要求),各类预埋件的统一要求;预埋板的水平位置及调整用高度调整螺拴来调整垂直方面之水平。预埋钢板除上平面不涂防锈漆外,其余部位全部刷防锈油漆。预埋钢板焊有锚固筋,与结构相连。预埋钢板面积较大时,应保证混凝土浇筑振捣质量,并适当设置溢出口,待溢出口溢出混凝土时才停止振捣。预埋件:应绘出其平面、侧面或剖面,注明尺寸、钢材和锚筋的规格、型号、性能、焊接要求。预埋件的锚固筋与钢板牢固连接,锚固钢筋其锚固长度宜大于20倍锚固钢筋直径,且不小250MM的长度。预埋件及隔震层部件的施工安装记录;预埋锚固筋若不符合设计要求,必须首先处理,满足设计要求后方可安装伸缩缝。
固定支座的作用是将建筑结构固定在墩台上并传递竖向应力和水平力,允许建筑结构在沿着线路的竖直平面内自由地转动,但不能移动;活动支座除了能自由地转动外,还应允许在活、温度变化及混凝土收缩的作用下,梁端可纵向水平移动。
橡胶建筑支座抗滑稳定性计算橡胶支座一般直接设置在墩台和梁底之间,在其受到梁体传来的水平力后,则支座与下面的垫石及上面的梁底间要有足够大的摩擦力,以保证支座不滑走,即:无活载作用时,应满足:μRGK≥1.4GEAG△T/TE有活载作用时,应满足:μRCK≥1.4GEAG△T/TE+FBK式中,μ为摩擦系数,橡胶支座与砼表面的摩阻系数取0.3,与钢板的摩阻系数取0.2;RGK为由结构自重引起的支座反力;RCK为由结构自重和汽车活载(计入冲击系数)引起的小支座反力;GEAG△T/TE为温度变化等因素因为支座大剪切变形时的相应水平力;FBK为由活载引起的制动力分在一个支座上的水平力;AG为支座平面毛面积。
摩擦摆支座是一种结构支承装置,一般由钢板、摩擦材料和支承面板等组成。在建筑结构中,摩擦摆支座扮演了很重要的角色,主要有以下几个作用:
砌体结构无筋扩展基础应绘出剖面、基础圈梁、防潮层位置,并标注总尺寸、分尺寸、标高及定位尺寸。砌体结构有圈梁时应注明位置、编号、标高,可用小比例绘制单线平面示意图;砌体墙的材料种类、厚度、成墙后的墙重限制;砌体墙上门窗洞口过梁要求或注明所引用的标准图;砌体填充墙与框架梁、柱、剪力墙的连接要求或注明所引用的标准图;千斤顶、百分表安放与设置千斤顶数量应与每个桥台下的支座数量相同。
多跨连续直梁桥在多跨结构中,橡胶支座的作用更为重要,因为结构的多跨连续要求较大的伸缩位移量,在这种结构中通常应使用金属橡胶支座,但在年温差和湿度差很小的情况下,仍可采用橡胶橡胶支座。
橡胶建筑支座抗滑稳定性计算橡胶支座一般直接设置在墩台和梁底之间,在其受到梁体传来的水平力后,则支座与下面的垫石及上面的梁底间要有足够大的摩擦力,以保证支座不滑走,即:无活载作用时,应满足:μRGK≥1.4GEAG△T/TE有活载作用时,应满足:μRCK≥1.4GEAG△T/TE+FBK式中,μ为摩擦系数,橡胶支座与砼表面的摩阻系数取0.3,与钢板的摩阻系数取0.2;RGK为由结构自重引起的支座反力;RCK为由结构自重和汽车活载(计入冲击系数)引起的小支座反力;GEAG△T/TE为温度变化等因素因为支座大剪切变形时的相应水平力;FBK为由活载引起的制动力分在一个支座上的水平力;AG为支座平面毛面积。
铅芯支座除能承受结构物的重力和水平力外,铅芯产生的滞后阻尼的塑性变形还能吸收能量,并可通过橡胶提供水平恢复力。
(图三)LRB400铅芯支座
对隔震支座上预埋钢板水平度和轴线位置进行复检,同时检查隔震橡胶支座外观是否正常,如有脱漆现象,必须进行修补,包括螺栓头部分,满足要求后浇筑混凝土。
具有足够的竖向刚度,能够将支座上部构造的反力可靠的传递给墩台,支座具有良好的弹性,以应对建筑的梁端的转动;又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
在地震不能被准确、及时预报的前提下,工程技术是防震减灾有效、现实的手段。因此对建筑、建筑进行抗震设计是衡量一国造桥技术的重要指标,而减隔震技术作为一种有效的建筑物抗震技术,逐渐成为大型建筑结构抗震设计的重要选项。国外发达应用减隔震技术较早,如美国早在1984年就利用基础隔震技术建造建筑,日本减隔震技术也走在前列。除防御地震震动外,减隔震装置也可用于抵御建筑结构热胀冷缩变形和荷载的变化,提高建筑结构的安全性和稳定性。
式中TE为支座橡胶层总厚度,公路规范要求其不能大大于支座短边长度的0.2;△L为由上部结构温度变化、混凝土收缩和徐变等作用引起的剪切变形和纵向力(当计入制动力包括制动力)产生的支座剪切变形,以及支座直接设置于不大于1%纵坡的梁底面下,在支座顶面由支座承压力顺纵坡方向分力产生的剪切变形;△T为支座在横桥向平行于不大于2%的墩台帽横坡或盖梁横坡上设置,由支座承压力平行于横坡方向分力产生的剪切变形。
建筑橡胶支座系统对建筑结构设计有着非常重要的影响3-3若以建筑的结构及外观形式分,则主要有梁桥、浮桥、索桥和拱桥这四种基本类型。
限于篇幅,本文选取固定墩(墩号20)和一个活动墩(墩号19),研究流入的功率流随支座水平刚度的变化情况。
下预埋板施工:在安装下预埋板之前,首先在基础底板上标识出支墩的中心线,在四周墙壁上标识出下预埋板的标高控制线,根据此中心线和标高控制线确定下预埋板的位臵,通过在隔震下支墩四角焊钢筋棍的方式来调整下预埋板的标高、位臵及平整度,要求钢筋棍断面平齐且焊接后顶面标高相同,以保证下预埋板可以在钢筋棍上平动,从而确定下预埋板的准确位臵。用短钢筋分别与螺栓套筒和支墩箍筋焊接,将下预埋板固定。其位臵通过轴线和中心线确定,水平标高用标高控制线控制。水平度用水准仪和机械水平尺检测。
之后又下达了进行圆形板式橡胶支座的试验研究和对矩形板式橡胶支座的补充试验研究课题,交通部公路规划设计院又分别委托铁道部科学研究院在500T和2000T压力试验机上进行了批量圆形、矩形和较大规格的板式橡胶支座试验,在取得大量可靠试验数据的基础上,对原规范中相关矩形板式橡胶支座的一些设计参数进行了修订,并将圆形板式橡胶支座试验和对矩形板并于1993年发布了交通行业标准《公路建筑板式橡胶支座》。
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