架立钢筋:设置在梁肋上缘,以固定箍筋、斜筋,形成钢筋骨架。塞填法在进行塞填之前要采用同样方法进行清理。建筑隔震橡胶支座施工工艺绑扎支墩钢筋:先绑扎支墩主筋,再绑扎支墩外侧箍筋和拉钩。(三)斜钢筋:焊于主钢筋和架立筋上,增强抗剪强度。
在上述的板式橡胶支座表面粘复一层1.5MM-3MM的聚四氟乙烯板,就制作成聚四氟乙烯滑板式橡胶支座。
基于性能的抗震设计方法在实际应用过程中迅速发展并走向成熟,目前已经在越来越多的结构类型中得以应用并取得很好的效果,如钢结构、钢—混组合结构等。值得一提的是,隔震结构和消能减震结构性能化设计一方面提升了结构自身的抗震性能,另一方面也促进了减隔震技术的发展。此外,性能化设计也不再单单局限于主体结构,其应用范围已经扩展到非结构构件,如砌体填充墙、玻璃幕墙、管道系统、照明系统、消防系统、通信设备等。
当支座采用焊接连接时,在盆式橡胶支座顶、底板相应位置处预埋钢板,盆式橡胶支座就位后用对称断续方式焊接。焊接时注意防止温度过高时对橡胶板、聚四氟乙烯板的影响。焊接后要在焊接部位做放锈处理。
这个时候为了克服这一缺点,可在用活动支座的橡胶板顶面贴一片聚四氟乙烯板,并且在聚四氟乙烯板与梁底之间垫上一块光洁度很高的不锈钢薄板,两者之间的摩擦阻力极小(摩擦系数μ小于0.04),因此来用它增加支座位移的需要。
支座在竖直荷载作用下,嵌入橡胶片之间的钢板将约束橡胶的侧向膨胀,从而使垂肓变形相应减少,可大大提高支座的竖向刚度。
同时绘出拉伸荷载与拉伸位移曲线,根据曲线的变变化趋势确定破坏时的拉应对被试橡胶支座在产品的设计压应力作用下,分别进行剪应变R=50%,F=0.3HZ;R=100%,F=0.2HZ;R=250%,F=0.1HZ的动力加载试验,水平加载波形为正弦波,大直径试件的加载频率可适当降低。
在支座中添加5201硅脂润滑后,常温型活动支座设计摩阻系数小取0.03.加5201硅脂润滑后,耐寒型活动支座设计摩阻系数小取0.06。
(图一)方形隔震支座
建筑支座性能劣化的种类众多,针对铸钢支座、板式橡胶支座和盆式橡胶支座列出了常见的能实施检查的几种劣化形式。
为了保证建筑橡胶支座的施工质量,以及安装、调整、观察、及更换建筑支座的方便不管是采用现浇梁法还是预制梁法施工,不管是安装何种类型的建筑支座,在墩台顶设置支撑垫石是必须的。
建筑橡胶支座应该如何养护:支座的各部分应该保持完整,并且应该及时清扫杂物,防止冰雪的洗礼,另外要让支座远离油脂,防止橡胶老化;梁的承压点不均匀,这样支座出现脱空现象或者压缩变形这样应该及时调整;对于滑动支座应该做好防滑处理,尤其要保护好防尘罩,一些滑动接触面应该定期注入新的硅脂油。
由于层高较高,一般从使用方便考虑均设置高下支墩的隔震方式,笔者还没有见过高上支墩的工程。这种情况的案例比较多,典型的如云南东川的泰隆酒店,它的下支墩不仅高,而且还有长短不一的情况出现。经济实用模式的主要问题是多数情况下建筑允许的下支墩尺寸有限,实际上很难全面满足工程要求,高而细的悬臂下支墩看上去像人在踩高跷,有点悬,也有工程在下支墩顶面做拉梁,把各个悬臂下支墩连接成一个整体的空框架,虽然改善了受力,但会影响地下室净高。
按照拱轴线的型式可分为:板式橡胶支座圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥;圆弧拱桥:拱圈轴线按部分圆弧线设置的拱桥。
复位特性:由于隔震装置具有水平弹性恢复力,使隔震结构体系在地震中具有瞬时自动“复位”功能。地震后,上部结构回复至初始状态,满足正常使用要求。阻尼消能特性:隔震装置具有足够的阻尼C,即隔震装置的荷载F-位移U曲线的包络面积较大,具有较大的消能能力。较大的阻尼C可使上部结构的位移明显减少。
板式橡胶支座脱空脱空是指板式橡胶支座与建筑底面及支承垫石顶面之间出现的缝隙大于相应边长的2州,见8—3。
使用隔震体系的建筑能做到小震不坏,中震不坏或轻度不坏,大震不丧失使用功能,从而大大的减轻地震对建筑物的破坏程度,对震后的救灾也起到了很大的作用,其潜在的经济效益和社会效益是十分可观,由此可以推论:隔震橡胶支座是四川震后重建中必不可少的减震技术产品。
(图二)隔震橡胶支座
对四氟滑板橡胶支座,若四氟滑板与不锈钢板接触面发现进入泥沙或硅脂油干涸时,要及时清扫,并注入新的硅脂油。
四氟乙烯滑板式橡胶支座就是在普通式橡胶支座的表面粘复一层1.5MM-3MM厚的聚四氟乙烯材料时,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。
曲率半径:曲率半径过大可能导致桥板大幅度晃动,增加落梁的概率;曲率半径过小则会使减震球摆的晃动太小,不利于消耗地震能量。在高速铁路桥梁摩擦摆支座隔震设计中,应当考虑曲率半径对梁体位移、支座残余位移和桥墩内力的影响,再因地制宜选择合适的曲率半径。
在抗震规范15条规定,对于多层建筑,为按弹性计算所得的隔震与非隔震各层层间剪力的大比值。对高层建筑结构,尚应计算隔震与非隔震各层倾覆力矩的大比值,并与层间剪力的大比值相比较,取二者的较大值;
由于D、F型建筑伸缩缝整条采用氯丁或三元乙丙橡胶制作,具有良好的耐老化、耐曲挠性能。由于FAX、FAY、FBX三个力汇交于A点,对A点写取矩方程可求出待求力FBY。由于板式橡胶支座具有水平剪切的各向同性,能良好传递上部构造多的变形。由于板式支座本身具有足够的竖向刚度,可以满足较大垂直荷载,并具有良好的弹性以适应梁端的转动。由于从受力5-2A上能够求出FBY,所以可以从受力5-2C中求出FBX。由于各省之间情况各异,经济增长点各不相同,车辆荷载出入较大。由于化学注浆材料具有良好的与混凝土粘接性能,待其形成固体后具有良好的弹性和遇水膨胀性。由于检测设备投资大,检测难度大,一般单位无能力承担。
其次,对于建筑标准跨径10m~20m的板梁,考虑到经济实用、安装方便等因素,经常采用板式橡胶支座(设计时规定生产厂家及类型)。
在2011年日本的“3·11”0级大地震中,仙台、福岛等震区建筑等近100栋隔震建筑完好无损,室内设施和物品甚至没有发生移位,其中包括高度超过100米的高层隔震建筑,而没有采用这一技术的传统抗震建筑则大量损位。
1995年1月17日,日本神户大地震,该市的西部邮政大楼和松村研究所大楼等隔震房屋经受了地震的考验,房屋结构安全完好,仪器、设备、装修等丝毫无损。
(图三)LRB800铅芯橡胶支座
消能减震的技能主要是经过进步修建构造的附加阻力值来下降修建构造的地震反响程度。尤其是耗能构造元件可以对修建构造在遭遇地震时消减和吸收地震的能量波,进一步起到维护修建主体构造的作用,然后到达修建构造的减震作用。现在,修建构造减震技能已被广泛应用,在新修建构造的计划中可以选用此技能,也可以对已有的修建选用此技能,然后完成减震抗震的作用,还有在钢构造修建构造构建上和修建上层构造的隔震层中选用消能减震技能。在有关的修建构造中设备消能减震设备,例如,塑性阻力器、摩擦阻力器和粘滞阻力器等减震设备。
形状系数,形状系数S1主要体现薄钢板对橡胶板的约束效果,第二形状系数S2主要反映橡胶支座在受压时的稳定性。根据外研究成果和工程经验,一般取S1≥15,S2=3~6。
如果某个橡胶支座支点的某项指标超出误差范围,在其下一级提升过程中应进行有针对性地调节,以恢复到同步水准上来。
1981年铁道科学研究院曾对在安徽固镇铁路桥上使用了10年之后取下的支座进行力学性能测定,实测支座〔150MM300MM28MM)抗压弹性模量E=527MPA,与铁路标准值670MPA相比抗压模量还略有下降;剪切模量实测为1.315MPA比理论值1.1MPA增加约19.55%。
当拉应力超过0MPA时,应当考虑支座布置或者结构布置问题,并采取增加抗拉装置的措施,且拉应力支座数目不得超过总数量的30%。
盆式支座的橡胶体安装在钢盆内,一般检测时,不检测内部橡胶层,只是检测钢盆的竖向和径向变形以及活动支座的滑板水平摩擦系数。
支座用上、下钢板如与钢梁.或分布钢板直接接触,则上、下板厚度不应小于0.045DD,如与混凝土接触时,则钢板厚度不应小于0.06DD,DD为圆盘直径。
隔震技术能有效降低结构的水平地震作用,常用的隔震装置有天然橡胶支座、铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座。橡胶支座隔震系统装置简单、施工方便,被认为是隔震技术迈向实用化卓有成效的体系。
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