随着地震频繁的发生,人们对建筑物抗震设防意识的日益提高,楼房、建筑等建筑物的基础隔震设计越来越受到设计单位及业主方的关注与重视。
地震是人类社会面临的严重的自然灾害之一,本文在对传统的抗震技术的回顾的基础上,介绍了建筑隔震技术的原理、优点、设计方法在高烈度地震区的应用。
目前,建筑隔震设计中较为普遍采用的方法是弹性反应谱法,这种方法被大部分采用,但有不同的规范,主要有美国的、日本的和欧洲的规范,它们之间区别不大,主要在于计算公式的不同,这些计算公式是指隔震装置等效刚度的计算和和等效阻尼的计算,与之相对比,那些复杂性强或较为不规则的建筑,较为常用的方法是时程方法。
支座在转动时,钢板与胶层粘结的边缘存在剪应变集中现象,引起较大的局部剪应变,如果转角不加以严格控制,实际转角过大,将导致橡胶支座局部脱空,胶层局部变形,引起层开裂,这样就会导致橡胶支座过早劣化,降低支座的使用寿命。
在我国,除了有橡胶隔震支座技术的研究和应用外,还有砂垫层隔震、石墨垫层隔震、摩擦滑移支座隔震及橡胶隔震支座与摩擦滑移支座并联复合隔震技术等。隔震技术的发展,可充分地适应各地区、城市及乡村的不同要求。基础隔震技术可作为地震防御区城市抗震防灾的措施之一,应用于防灾指挥中心、生命线工程、避难中心、救护中心以及居民住宅建筑的建设。可以预见,基础隔震技术将在防震减灾事业中起到巨大的积极作用。
(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。
在实际应用中,摩擦摆支座已在建筑、桥梁等工程中得到了成功应用。它能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。例如在桥梁正常运行时,它具有与普通支座相同的功能;而当地震来临时,剪力螺栓剪断,通过圆弧面之间的相对滑动,利用钟摆原理和重力做功,将地震动能转化为势能,实现阻尼功效,同时有效延长结构自振周期,避免桥梁下部墩柱在地震作用下发生塑性破坏,并且在震后在上部结构自重作用下可实现自恢复。
表盆式橡胶盆式橡胶支座用原材料及部件进厂后的检验检验项目检验内容检验依据检验频次橡胶物理机械性能条每批原料(不大于00KG)一次几何尺寸设计纸每件聚四氟乙烯物理机械性能条每批原料(不大于00KG)一次几何尺寸设计纸每件铸钢件裂纹及缺陷TB/T每件机械性能GB每炉钢板机械性能GB/T每批钢料不锈钢板机械性能GB80每批钢板硅脂物理机械性能HG/T0每批(不大于0KG)黄铜物理机械性能GB/T00每批黄铜客运专线建筑盆式橡胶盆式橡胶支座出厂检验项目及检验周期应符合表规定,出厂检验由工厂质检部门进行,并出具质检报告。
(图一)建筑抗震固定支座
一、板式橡胶支座的衍生产品网架橡胶支座网架橡胶支座是为适应各种现代建筑大跨度房屋因温度变化而产生的水平位移和建筑结构之间隔震、减震的需要而设计的。
降低房屋造价:由于隔震体系的上部结构承受的地震作用大幅度降低,使上部结构构件和节点的断面、配筋减少,构造及施工简单,大大节省造价。虽然隔震装置需要增加造价(约5%).但建筑总造价仍可降低。从汕头、广州、西昌等地建造的隔震房屋得知,多层隔震房屋比传统多层抗震房屋节省士建造价:7度区节省1%~3%;8度区节省5%~15%;9度区节省10%~20%,并且安全度人大提高。
支座反力的力流分布按支座的结抅型式通常可分为弧形支座、摇轴支座、辊轴支座、板式椽胶支座、四氟板式橡胶支座、盆式橡胶支座、球型支座等,这些支座将在以下各章节分别予以介绍。
外观检查:橡胶支座运至现场后进行开箱检验,其尺寸应满足允许偏差要求:总高度为设计值的±2%;外直径或边长为设计值的±1%且不大于±0MM。外观质量应符合表1规定:
请关注:隔震橡胶支座采用阻尼器通过钢支撑与主体结构连接橡胶支座试验合格,实际安装后发现变形的几种原因:可能是橡胶支座的设计上的原因,请设计复核一下产品在安装过程中支座上下钢板是否水平,不平受力将会导致四氟板不易滑动四氟面与不锈钢面硅脂油是否有涂抹如果试验合格,影响变形的原因还有可能是弹模的质量问题哪些原因引起橡胶支座在使用中出现问题对于橡胶支座型号选型不对。
请关注:有关橡胶、橡胶支座一些你不知道的事情板式橡胶支座的竖向极限拉应力是多少?竖向极限拉应力对被试橡胶支座仅施加轴向拉力,缓慢或分级加载,直至破坏。
浇筑隔震层梁板以及支墩混凝土:为保证下预埋板不发生位移,混凝土浇筑采用对隔震支墩为震动影响的汽车泵。混凝土表面压平赶光,阴阳角部位抹成八字角。
通过上面的介绍,我们对影响板式橡胶支座质量的因素有了一个大概的了解,我们今后再采购或者使用板式橡胶支座时,就要多关注这些因素。
(图二)LRB1100支座
QPZ公路建筑盆式橡胶支座是一种纵向活动建筑支座产品,它采用了中间导向,结构新颖,受力性能好,因而特别适用于曲线桥和旁弯较大的宽桥上的支座。
近,美国加利福尼亚大学圣迭戈分校对这种支座进行了测试,再次验证了这项新技术在保护建筑物方面起到的作用。
这里尤其应重视支座的施工安装环节,实践中板式支座安装往往被认为比较简单,而没有引起工程技术管理人员的足够重视,常常出现支座垫石不平整、支座脱空和剪切变形过大、支座开裂等质量问题,致使同样的产品带来不一样的使用效果,给建筑后期使用带来隐患。
我公司专业从事建筑减隔震技术咨询,减隔震结构分析设计,减隔震产品研发、生产、检测、安装指导及更换,减隔震建筑监测,售后维护等成套技术为一体的高科技企业。
取出旧支座前应拍照记录其缺陷状况。取出梁体与挡板间木板,清理施工废物及垃圾。去除附着在(预埋板上面之混凝土块及垃圾等异物。全国早使用板式橡胶支座的是广东肇庆的公路桥,至今已有25年的使用历史。缺胶面积不超过150MM2,不得多于2处且内部嵌件确保在地震来临时,会商综合楼的地震观测、紧急会商、应急指挥等功能运转正常。确认螺栓完全插入后,将本体放置在下预埋板上。然而,橡胶支座,特别应用普遍的板式橡胶支座在使用中仍存在一些质量问题,需要引起建设者充分的重视。
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。
在橡胶支座底面加一圈直径D=2.5MM的半圆形橡胶圆环,支座受力时首先由底部圆环变形压密,调节底面受力状况,以改善或避免支座底面脱空现象的产生,使支座底面受力均匀。
目前板式橡胶支座主要用于6—20M中小跨径的钢筋混凝上、预应力混凝土及钢的铁路建筑上,大支座反力约达2.2MN。
(图三)LNR1400天然橡胶支座
分析表明,采用板式橡胶支座后,增强了梁和桥墩的水平向联结,使活动墩共同受力,分担部分梁上传下来的功率流,从而减小传递到固定墩的功率流,有利于提高结构整体的抗震性能。
橡胶支座更换通常需要顶梁,工程量较大,有时受施工空间、结构等条件限制,很难实行。橡胶支座工程施工过程的监理虽然对建筑屋面防水质量的影响所占比重不大,但也是必不可少的。橡胶支座工作性能可靠,具有良好的弹性阻尼、可减少动载对桥跨结构及墩台的冲击作用,改善建筑受力性能。橡胶支座工作性能可靠,优越的阻尼,可以减少动荷载对建筑墩台结构和冲击,提高建筑应力函数。
橡胶铅芯隔震支座是由用来支承荷载的层状橡胶、钢板及用于吸收耗能量的铅芯组合而成。铅芯提供了地震下的耗能和静力荷载下所必须的屈服强度与刚度,在较小水平力作用下,因具有较强的初始刚度,LRB铅芯隔震橡胶支座其变形很小;在地震作用下,由于铅芯的屈服,一方面消耗地震能量,另一方面,刚度降低,可以达到延长结构周期的目的。因而橡胶铅芯隔震支座满足一个良好隔震系统所应具备的要求。
为提高抗震性能,在提高一度设防等级的情况下(抗震防烈度为8度,比本地区设防烈度高出1度),该楼又采用了国际的隔震技术,在建筑基础上增加橡胶铅芯隔震支座,进一步减轻地震对建筑造成的破坏。
预制建筑橡胶支座安装:安装预制建筑橡胶支座的关键是确保梁底部的垫石顶,平行平面,下表面和支持,所有关闭,没有偏见,无效和不均匀承载力。
地大物博,各地温度变化很大,南方夏季高达四十度的高温,会让混凝土变形融化,如果不能有效计算出南方冬夏温差值,继而对温差产生的位称值有充分的认识,那么就会在橡胶支座的设置上产生偏差,也就达不到保护公路或建筑的作用。
1994年1月17日,美国洛杉矶大地震中,该市相距不远的两个医院,一个是隔震的,地震时医师护士照常工作,毫无问题;另一个是不隔震的,损坏厉害,一直无法恢复工作。
显有效地减轻结构的地震反应:从振动台地震模拟试验结果及已建造的隔震结构在地震中的强震记录得知,隔震体系的上部结构加速度反应只相当于传统结构(基础固定)加速度反应的1/11~1/12。这种减震效果是一般传统抗震结构所望尘莫及的,从而能非常有效地保护结构物及内部设备在强地震冲击下免遭毁坏。
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