橡胶隔震支座的应用领域较为广泛,即可用于隔离地震引起的振动,也可用于隔离设备振动或环境振动。在建筑工程上橡胶隔震支座广泛用于医院、学校、通讯、消防、电力、金融、博物馆、核电站等重要建筑,以保证地震后结构和设备完好,功能不中断。近年来在住宅项目上也有大量应用。橡胶隔震支座还广泛用于公路、铁路建筑,以防止由地震引起交通中断,削减车辆引起的振动和温度变形。在设备隔震方面,橡胶支座用于贵重设备隔震和隔离震动设备引起的振动,橡胶支座还可用于石油浮放储罐和输油管线的隔震。
隔震橡胶支座是连接建筑上部结构和下部结构的关键部件,架设于建筑墩台上,顶面支承建筑上部结构,它将建筑上部结构固定于墩台,承受作用在建筑上部结构的各种力,并将它可靠地传给建筑墩台。
在一般情况下,橡胶支座的设计计算根据其自身的特点是不同的,其中板式橡胶支座通常需要进行承压面积计算、支座厚度、竖向平均压缩变形、加劲钢板及抗滑稳定等计算。
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。
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。
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。
说到这里就要说支座的使用寿命了,一般支座的使用寿命是10~20年,有的因为特殊原因,使用寿命更短,但是建筑的寿命远比支座长,所以要定期更换橡胶支座,这个时候有支座垫石,可以方便更换橡胶支座的时候腾出空间,方便放置千斤顶。
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。
(图一)建筑竖向隔震支座
支座的转动必然引起支座的转角,支座的实际转角有2个方面,一是上部结构弯曲变形,这只是支座转角的一部分,是临时作用在支座上的;二是纵坡、横坡和施工安装误差引起的转角,这一部分的转角长期作用在支座上,所以要加以重视。
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。
防雷接地及电力系统的处理,穿越隔震支座的配线应留足够的长度。隔震支座处的配线应放置在隔震支座的防火节点中。
摩擦摆支座具有隔震和减震功能,其应用领域较为广泛,主要包括以下方面:
高阻尼橡胶支座(HRB)HIGHDAMPINGRUBBERBEARING隔减震设计具有以下优点:隔震、减震装置即使震后产生较大的永久变形或损坏,其拉位、更换或维修也要比更换、维修结构方便、经济;隔震层ISOLATIONLAYER隔震层部件出厂合格证书;隔震层部件的产品性能出厂检验报告;隔震层部件的改装、更换或加固,应在有经验的工程技术人员指导下进行。
生产工艺:板式橡胶支座现在还没有完全实现自动话生产,硫化之前的步骤基本都是手工操作,下片,裁片,叠层等工序的好坏与工人的熟练程度有很大关系。
但在实际工程中,除了要求考虑扭转变形外,还要求上部结构的质心与隔震层水平刚度中心偏心率不超过3%,甚至在江苏、云南、新疆等局部地区要求偏心率不超过5%~2%,总体上比较严格控制质心刚心偏心率,以避免结构在地震作用下上部结构发生过大的扭转变形。
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。
(图二)II型LRB铅芯隔震橡胶支座
圆型板式橡胶支座具有以下优点:圆型板式橡胶支座可以弹性吸收上部结构各方向的变形;圆型板式橡胶支座的承压面与矩形支座相比,没有应力集中现象;圆形板式橡胶支座安装方便,可以不考虑方向性;圆型板式橡胶支座比起同样作用的其他类塑支座造价低,维修养护方便。
下支墩钢筋绑扎:先绑扎南北向钢筋,再绑扎东西向钢筋。待混凝土浇筑完毕后再绑扎箍筋。仙台APPLETOWERS(图片:APAGROUP)证明了隔震结构的作用(图解)。仙台MTBUILDING在东日本大地震中毫发未损。先秦时梁桥都是用木柱做桥墩,但这种木柱木梁结构,很早就显出其弱点,不能适应形势的发展。现场生活区实行封闭管理。现浇构件(现浇梁、板、柱及墙等详图)应绘出:现浇混凝土梁在梁体注成整体后,在施工梁体预应力前拆除连接板。现浇梁坡度调整由梁底设置预埋钢板或者是楔形混凝土块调整。现结合外以往的地震,大部分建筑都会受到不同程度的破坏,分析其震害原因,主要有以下几点:现有的加固技术主要是增强结构各构件的承载力和变形能力抵御地震作用,吸收地震能量。现在对隔震制品及隔震工程的相关规范并不是很完善,在实际工程中与其它规范有时相冲突。相关节点和构件试验报告(必要时提供);相距不远的西昌市国税局宿舍楼,是一幢六层隔震楼。相应各劣化等级对结构功能及行车安全的影响,以及所应采取的养护维修措施。橡胶板与路面连接处平整度不好。
梁底钢板:又称支座上钢板,位于梁端支点处,可通过预埋或粘贴形式就位,西小江大桥上钢板与梁底之间采用环氧树脂粘贴固定。
公路建筑在投入运营一段时间后,其质量方面的缺陷也开始显露出来,而支座问题作为建筑工程中的一种常见早期病害,也开始引起人们的重视。
其性能却是其他橡胶支座不能及的。其原因1是由于环境温度的变化和混凝土的收缩徐变而导致。其中,盆式橡胶支座3723个,发现剪切变形2个,支座局部脱空11个,支座错放5个。其中:FI为质点I的水平地震作用标准值,UI为质点I对应于水平地震作用标准值的位移。其中比较大的因素有:温度的影响常温下橡胶支座的剪变模量为1.0MPA,其随橡胶变冷而逐渐增加。其中隔震装置的设计是隔震设计的中心。其中上座板、球冠衬板和下座板多采用铸钢材料。气孔、气抱:材料搅拌方式及搅拌时间末使材料拌合均匀;施工时应采用功率、转速不过高的搅拌器。汽车工业经过五的发展后,无论是车型还是轮重、轮距、轴距均发生了较大变化。
建筑支座的布置方式:主要根据建筑的结构型式及建筑的宽度确定。建筑支座的布置主要和挢梁的结构形式有关。建筑支座的应用范围很广泛,但是要注意在施工过程中所产生的问题,这样才能保证建筑的安全与质量。建筑支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台,并同时能适应梁部结构的变形(位移和转角〕。建筑支座更换施工注意事项对不同形式的建筑应采用不同的顶升方式。
橡胶支座的内在质量主要是指橡胶支座各部件(橡胶、聚四氟乙烯板、不锈钢板、钢件等)的用料,必须符合质量要求,并在橡胶支座加工过程中均有严格的质量检验记录。
通过对部分高速公路板式橡胶支座的实际使用情况进行调查,发现用户在板式建筑支座的安装过程中可能出现的问题如下:部分梁底支座安装位置平面与墩台处支承垫石上表面夹角过大,造成支座单边受力,因而支座局部变形严重,如果继续增加恒载和汽车活载,梁体会继续发生挠曲变形,这样会加大梁底的倾角,严重时会造成板式橡胶支座单边脱空。
(图三)建筑抗震支座
利用构件钢筋作避雷线时,应采用柔性导线连通上部与下部结构的钢筋。导雷体冒出不小于水平隔震缝的多余长度,主筋与预埋件焊接,预埋件与导雷体焊接。
但是在这里需要说明的是:滑板支座在获得正确的安装后也会有小的剪切变形,其变形量可通过下列公式计算得出。
所谓的板式橡胶支座,指的就是由多层天然橡胶和至少两层以上相同厚度的薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成的一种建筑支座产品。
观测人员随时根据监测值反馈致控制室,指导操作人员进行操作。观察5-2A,其上有四个未知力FAX、FAY、FBX、FBY。观察5-2C,其上有四个未知力FBX、FBY、FCX、FCY。管道柔性接头连接后,在管道固定之前,应先试验管道的变形量是否能达到设计要求,且无泄漏。管恩福介绍,在建筑下安装隔震支座技术,是国际的抗震技术。灌浆材料达到规定强度后,拆除模板,检查是否有漏浆处,对漏浆处进行补浆。灌浆处理:对于脱空病害,可采用灌注环氧砂浆等进行填充密实,提高橡胶支座受力的均匀性。灌浆前应初步计算所需浆体体积,实际灌注浆体数量不应与计算值产生过大的误差,防止中间缺浆。
对于板式橡胶支座厚度选择,由温度、混凝土干燥收缩、混凝土徐变产生的位移量合计:ΔLD=ΔLT+ΔLA+ΔLC=23.07MM然后计算由于桥面纵坡及汽车制动力产生的位移量:ΔLI==0.285CM=2.85MMΔLI==0.414CM=4.14MM两端采用等厚度橡胶支座时,按桥规规定制动力产生位移可以两端分担,则所选支座承担的总的位移量为:ΔLI=++2.85=16.5MM查JT/T4-1993交通部行业标准规格系列中GJZ支座300×350×47规格不计汽车制动力时大位移量为17.5MM,大于11.54MM。
因修建隔震橡胶支座的描绘与配方科学合理,与传统的抗震布局比较,上部布局的地震反响减小到前者的1/4~1/8左右,安全可靠度大大进步,修建的设防方针通常可以进步一个设防等级;传统的设防方针是小震不坏,中震可修,大震不倒,而隔震修建能做到小震不坏,中震不坏或轻度不坏,大震不损失运用功用,橡胶支座隔震技能是以柔克刚广泛应用在隔震职业傍边其潜在的经济效益和社会效益是非常可观,按施工经历,隔震橡胶支座布局通常比非隔震布局造价下降7%~15%。
支座安装后,滚动和滑动平面应水平,其与理论平面的斜度不大于2‰。支座安装前方可开箱,并检查支座各部件及装箱清单,支座安装前不得随意拆卸支座。支座安装前应对活动支座顶、底板的相对位置进行检查。支座安装前应将墩、台支座支垫处和梁底面清理干净。支座安装前应向工人讲明橡胶隔震支座的构造及对结构的重要性,不得损坏隔震支座及配件。支座安装时,应按照设计纸要求,在支承垫石和支座上均标出支座位置中心线,以保证支座准确就位。支座安装时,应防止支座出现偏压或产生过大的初始剪切变形。支座变异系数仅在内力计算时考虑,对作用输入进行放大;支座储存在干燥、通风、无腐蚀性气体、无阳光(紫外线)照射并远离热源的场所,不得淋雨。支座弹性模量与形变模量的大小直接放映板式橡胶支座的压缩变形值与支座适应梁的转角的能力。
橡胶支座参数对高架桥功率流的影响板式橡胶支座水平刚度取以下数值(KN/M):1.705×;104,2.273×;104,2.728×;104和将以上四种情况记为橡胶支座1,橡胶支座2,橡胶支座3和橡胶支座4,并与采用普通活动支座的情况做比较。
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