传统的常用建筑支座有:垫层支座、平板支座、弧形支座、摇轴支座、建筑板式橡胶支座、铰式固定支座以及铰式辊轴支座等建筑板式橡胶支座由多层橡胶片与薄钢板硫化,粘合、硫化而成的一种暴行症橡胶支座打造品,它有足够的竖向刚度,能将上部构造的反力可靠地传递给墩台,具有良好的大弊政,以适应两端的滚动,同时又有较大的剪切变形能力,以自满上部构造的水平位移在上述的建筑板式橡胶支座表面粘覆一层厚1.5MM—3MM的聚四氟乙烯板,就打形成聚四氟乙烯板式橡胶支座,它除了具有竖向刚度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应两端转动外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系数,能够使梁端在四氟板鼻疽自由滑动,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。
也就是说隔震支座需要控制正常使用状态下的压应力,避免在正常使用状态就出现橡胶失去弹性,因此规定甲类建筑不得超过10MPA,乙类不得超过12MPA,丙类建筑不得超过15MPA。
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。随着建筑减震、隔震技术在全国范围的大力推广,作为云南本土企业,我公司于2015年开始进军减震、隔震行业,经过3年的努力,我公司已成功研发出性能可靠、质量上乘的隔震支座,并在武汉华中科技大学检测实验室一次性通过橡胶隔震支座检测认证,受到广大业内专家的一致好评,且我公司产品已于2018年5月8日在云南省住房城乡建设厅官方网站进行了公示(第三批)。推荐阅读:减隔震哪家好?
为保证支座的转动和滑动都是在润滑脂润滑条件下进行,需考虑设计补充硅脂装置,减低滑板材料的磨耗,保证支座的摩擦系数稳定,提高支座的整体性能。
建筑板式橡胶支座性能劣化类型包括钢部件损伤、锚固件及定位件失效、上、下座板变形、活动支座无法活动、位移超限、转角超限和支承垫石部位缺陷等。
橡胶支座安装时应注意如下事项A:橡胶支座中心线应与主梁中心线平行。橡胶支座安装完后为什么要是安装支座垫石?橡胶支座安装以春秋季节(年平均温度时)进行佳。橡胶支座并注意检查5201-2硅脂是否注满。橡胶支座产生损坏原因:橡胶支座本身材料不均匀,个别橡胶支座采用再生橡胶。橡胶支座程度动力阻尼特征,可改进建筑的整体抗震功用。
解如下:建筑支座是桥跨结构的支撑部分,其设置在梁板式体系中主梁与墩台之间,作用是将桥跨结构的荷载反力传递到墩台上,并将集中反力扩散到一个足够大的面积上,以保证墩台工作的安全可靠;是保证桥跨结构在荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由地变形(水平位移及转角),使结构实际受力时情况与结构的受力模型相符;是保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定,使其不至滑落。
但是,隔震支座的竖向刚度一般不大,比如一个600直径的铅芯橡胶支座的竖向刚度为2667KN/MM(某产家参数),而一个600直径的C40混凝土柱的线刚度为9189KN/MM,相差达2倍多。
(图一)LRB抗震支座
大型储油罐:可以帮助减少地震对储油罐的影响,降低潜在的安全风险。
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。
因为,桥体的盆式橡胶支座下通常会使用一层橡胶底座,以缓冲过往车辆给桥体造成的压力,就如同人体的骨骼一样,两块骨头结合处通常有一层软骨,桥体也一样,因此,震动恰恰说明建筑是安全的。
例如,如果在夏季高温时发生地震,出现了力的叠加,该如何处置?虽然橡胶支座可以分为板式橡胶支座和盆式橡胶支座两种,适应不同的地区,但是对于叠加力的作用,显然还是有限的。
在规范中明确规定,隔震支座在重力荷载代表值的竖向压应力不应超过表13的规定。并规定在罕遇地震作用下,隔震橡胶支座的竖向压应力不应大于30MPA。
一般来说,隔震建筑隔震层的抗拉能力比较薄弱,根据剪切型结构的特点,为了保证隔震结构的稳定性,确保隔震结构的抗倾覆能力及地震时有效防止上部结构与隔震层之间的脱离,应对隔震结构的高宽比加以控制。隔震结构的高宽比应满足下表的要求。当高宽比不满足要求时,应进行罕遇地震下的抗倾覆验算。同时还应对非地震作用的水平荷载(如风荷载)加以限制,一般应控制非地震作用的水平荷载不超过结构总重力的10%。这样做也可以有效保证隔震建筑的舒适性。
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。
不同的建筑上要使用不同类型的橡胶支座或型号的橡胶支座,为了克服上拔支座反力而必需承受拉力,此时支座即要承受压力又要承受拉力,以下板式橡胶支座、盆式橡胶支座包括球型支座都可以做成拉压支座形式。
(图二)LRB1300支座
拧紧下盆式橡胶支座板地脚螺栓,拆除上、下盆式橡胶支座板连接角钢,拆除临时千斤顶,安装盆式橡胶支座钢围板。
建筑结构在外界特定温度环境,梁体内部温度分布不均匀,梁体端部在材料热性能的变化下产生角变位。建筑盆式橡胶支座防水层表面不应有积水和渗水的现象。建筑上部为连续结构的,梁体顶升时的差异变位会产生上部结构的二次内力,影响粱体结构的安全。建筑上之所以使用橡胶支座,是因为橡胶支座具有它独特的优点,以使其与建筑非常的匹配。建筑伸缩缝在安装前应根据实际温度按照纸设计中的计算公式调整组装定位值,用专用卡具将其固定。建筑橡胶支座是在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处设置的传力装置。建筑橡胶支座系统作为高速铁路建筑的重要组成部分,对建筑结构设计有着非常重要的影响。建筑支座按其作用可分为固定支座和活动支座两大类。建筑支座必须满足以下功能要求。建筑支座不能正常滑动:墩顶落有大量的混凝土垃圾,不锈钢板锈蚀,摩阻力变大。
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%。
建筑支座的类型有很多,大概来说主要有公路建筑支座、铁路建筑支座以及隔震橡胶支座等,既然建筑支座的类型这么多,那么我们该如何选择合适的建筑支座呢?
板式橡胶支座的耐火性能要求板式橡胶支座的耐火性能要求是将支座置于用木柴与柴洲作为燃料的明火中,燃烧1H后取出,冷却至自然宰温,再测试其坚向极限压应力,与问批支座的竖向极限压应力的变化率不大JT30%。
四氟板式橡胶支座多适用于大跨径、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量的建筑。四氟板式橡胶支座适用于大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量建筑。四氟板式橡胶支座由纯聚四氟乙烯板、氯丁橡胶和Q235钢板硫化粘结而成。四氟板式橡胶支座由上支座板、不锈钢板、凹氟板式橡胶支座、下支座板和防护罩组成。四氟板与不锈钢板间应放5201-2硅脂润滑油。四氟板与不锈钢板间应放5201一2硅脂润滑油。四氟滑板支座的安装施工方法与普通板式支座的安装方法基本相同,需要注意的就是以上几点。四氟乙烯板式橡胶支座是在普通板式橡胶支座上粘接一层厚1.5-3MM的聚四氟乙烯板而成。松动螺栓,检查有无剪断,清洗上油,以免锈死,然后重新坚固。虽然我们规定大反力,不超过容许承载力的5%,但橡胶支座实际的安全系数一般在5以上。随后,因更换旧梁及新建工程的需要,太原、上海、济南、沈阳等铁路局也都相继采用了板式橡胶支座。随着激振频率的增加,流入桥墩的总功率流逐渐下降,这是由于建筑结构的低通滤波效应。随着科技的进步、试验手段的完善以及实际应用检验,这些标准都在不断不断修订与完善。随着我国经济的高速发展,预计日后仍有更多类型车辆将出现在我国的高速公路和建筑上。
因此在设计中,对传统建筑的高度限制和安全距离等限制条件均可适当放宽,并可在楼层与楼层之间设置隔震橡胶支座装置,适应了高层建筑的减震需要。
板式橡胶支座按胶种适用温度分类如下:A、氯丁橡胶:适用温度+60℃∽-25℃天然橡胶:适用温度+60℃∽-40℃三元乙丙橡胶:适用温度+60℃∽-45℃橡胶支座产品分类方法备注普通板式橡胶支座(GJZ系列、GYZ系列)依靠自身的剪切变形来适应梁体的伸缩位移。
(图三)建筑减震隔震橡胶支座
交通部公路规划设计院特委托上海市政工程设计院在200T压力试验机上进行了批量板式橡胶支座力学性能试验,试验成果纳入到《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》。
通常来说桥面震动属于正常现象,震动在所有的多跨桥上都存在,属于正常的缓冲力。通过不断调整支座的等效刚度来满足偏心率。通过大量试验,解决了φ1000橡胶隔震支座的胶料、粘合剂的佳配方设计。通过理论计算和实际生产经验确定了模具的相关设计参数。通过球形板和球面四氟板之间的滑动来满足支座转角的需要。通过试验和理论相结合的方法确定了φ1000橡胶隔震支座的力学性能指标。通过以上判定方法,可以对各种在使用当中的建筑支座性能进行检查,从而可以确保支座的正常使用。通过在山西、福建、南京、广东、湖北、河南、辽宁、重庆等地的高速公路(建筑)收费站的车辆荷载调查。通过这几年的施工,我们总结出了一套适用的支座更换处置方法及控制技术,该技术有着广阔的应用前景。同步顶升高度为可拆除既有支座和安装新支座所需的工作空间,约为10~15MM。同时,公路建筑支座的厚度要能适应梁体转角的需要。
桥梁工程:是桥梁构件减隔震领域的常用产品之一。能减小传递到桥梁结构中的侧向力和水平振动,使桥梁在地震下免受破坏,适用于各种类型的桥梁,如铁路桥、公路桥等。在铁路桥梁结构中,摩擦摆支座可传递荷载并限制结构变形,有助于确保整个交通系统的运营安全。
橡胶隔震支座组装时,连接板上的螺栓应分次拧紧或采用2人对拧,以防止连接板与橡胶垫叠合不好而发生翘曲;
支座不仅要承受和传递很大的荷载,并且还应保证桥跨结构可以产生一定的变位,支座要有比较合理的传力方式,使支座传力通顺,不致发生过度的应力集中。
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。
其隔震原理是通过支座的摆动,延长下部结构的自振周期,实现隔震功能。周期一般为桥梁固有周期的2倍以上,通常在2秒至6秒之间,以避免周期太大难以复位或周期太小导致梁体升高偏大。同时,通过滑动界面的摩擦消耗地震能量,实现减震功能。
本文从建筑结构振动能量传递角度出发,分析了高架桥纵桥向振动能量的传递过程及板式橡胶支座参数对建筑抗震性能的影响。
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