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。
因设计要求而预留的缝隙。在隔震层施工过程中,将上部结构与下部结构和建筑周边分开的水平缝隙和竖向缝隙。
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%。
采用按隔震支座相同位置螺栓孔的4MM厚钢模板,便于锚筋和套筒的平面位置和标高定位,防止锚筋和套筒在浇筑混凝土时产生偏位。
在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,使橡胶支座底面受力均匀。
在建筑和工程领域,摩擦摆支座具有广泛的应用,特别是在地震区或易受风力影响的地区,用于支撑桥梁、建筑物等结构,以增加稳定性和减小震动。例如,在公路桥梁、斜拉桥、悬索桥以及特殊桥梁(如大跨度桥梁、重载桥梁等)中,摩擦摆支座能够减少结构在地震或风力作用下的位移和内力,提高结构的稳定性。
建筑隔震摩擦摆支座的设计还需要考虑摩擦材料的选择、滑动摩擦面的构造和处理、支座的防腐与防尘等因素,以确保其性能的稳定性和可靠性。
表盆式橡胶盆式橡胶支座出厂检验检验项目检验内容检验依据检验频次盆式橡胶支座各部件尺寸按设计每个盆式橡胶支座上盆式橡胶支座板不锈钢板平面度按设计聚四氟乙烯板凸出衬板高度≥MM聚四氟乙烯板表面储硅脂槽尺寸及排列方向按设计支座组装高度偏差0条吊装预制箱梁(带盆式橡胶支座),将箱梁落在临时支承千斤顶上,通过千斤顶调整梁体支点标高。
(图一)抗震支座装置
每个级别固定(GD)单向活动(DX)和双向活动(SX)三种,本系列支座具有建筑高度低,滑移面摩擦系数小,承载能力大,转动性能灵活,缓冲性能好,构造简单,重量轻,价格便宜等优点,是建筑连续梁式桥的佳支座。
通常板式橡胶支座使用时,应通过转动计算,使支座顶底面与建筑全面积接触,局部脱空一方面造成支座压应力增加,另—方面支座脱空部位与外界空气接触,容易产生橡胶老化。
橡胶隔震支座是由叠层橡胶钢板组成,橡胶片和钢板按照严格的工艺条件生产加工,橡胶和钢板粘结的非常紧密,隔震橡胶支座四周还有一层1CM厚的橡胶保护层,防止阳光、水和空气进入支座内部,并且隔震支座的工作位置是在隔震层,周围一般不会有阳光照射。根据实验研究和工程调查,隔震橡胶支座的抗老化性能超过80年。我国一般建筑的设计使用周期为50年。
建筑盆式橡胶支座应注意的质量问题但是很多地方都要对板式橡胶支座规范使用,这样才能确保产品的正常使用。
我国自二十世纪六十年代开始研制,矩形板式橡胶支座,并于六十年开始先后在广东、上海、山东、广西、福建、江苏、浙江和安徽等省市的部分公路建筑上试用。
隔震层以下的结构(包括地下室和隔震塔楼下的底盘)中直接支承隔震层以上结构的相关构件,应满足嵌固的刚度比和隔震后设防地震的抗震承载力要求,并按罕遇地震下进行抗剪承载力验算。
对于铁路路梁建筑,由于制动力影响较大,固定支座和活动支座的布置应根据如下原则:对桥跨结构而言,好使梁的上弦在制动力的感化下受压,并能对消有部分竖向荷载上弦发生活力发火的拉力;对桥墩而言,好让制动力的感化偏向指向桥墩核心,并使桥墩顶混凝土或浆砌片石受压,在制动力感化下受压而不是受拉。
支座布置时应检算支座的设计位移量是否满足建筑因制动力、混凝土收缩徐变和温度等共同作用及地震力引起的位移需求。
(图二)建筑隔振橡胶支座生产厂家
在我国,云南省是地震频发的省份,也是建筑减隔震技术运用为广泛的省份。云南的学校和幼儿园都要用减隔震技术的,具体可以参考云南省住建厅关于明确隔震减震建筑工程有关问题的通知(云建震2017-294号),里面也有详细说明。
设计单位如何确定隔震橡胶支座的规格,对结构进行初步设计。假设该建筑上部结构通过使用设防来降低一度,也就是先假设—个水平向减震系数,用减震后的水平地震作用对结构进行初步设计。
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%。
对于存在问题的支座,监理工程师要记录裂缝位置、开裂宽度及长度、剪切位移大小等相关数据,并做好问题描述和定期观测工作。
公路建筑板式橡胶支座抽检项目及频率?板式橡胶支座检测项目:原材料(厂家提供原材料合格证明);外观质量,外形尺寸(每批随机抽取,每种规格不少于3块);解剖试验(每300块随机抽取1块橡胶层数大于3层的支座);抗压弹性模量,抗剪弹性模量,抗剪粘结性,极限抗压强度(抽3中规格,用量100块以下的可抽一种,每种随机抽取3块)板式橡胶支座由于受施工环境的约束,滑板支座的施工显的比较重要,要保持滑板支座的四氟板表面和与之摩擦的不锈钢板表面清洁,应首先把工作环境营造好,才能保证板式橡胶支座实现正常的工作状态。
板式橡胶支座是靠橡胶的剪切变形来适应建筑板式橡胶支座是靠橡胶的剪切变形来适应建筑伸缩位移的需要,因此它应用在有较大伸缩位移要求的建筑上就有一定困难,一般只适用于中小跨径的简支梁桥,因此有必要在普通板式橡胶支座的表面粘贴一层聚四氟乙烯板,制成四氟板式橡胶支座,作为建筑活动支座使用,同时也可以用作顶推法施工建筑的滑块。
建筑隔震橡胶支座的外观质量指标缺陷名称质量指标气泡单个表面气泡面积不超过50MM2杂质杂质面积不超过30MM2缺胶缺胶面积不超过150MM2,不得多于2处,且内部嵌件不许外露凹凸不平凹凸不超过2MM,面积不超过50MM2,不得多于3处胶钢粘结不牢(上、下端面)裂纹长度不超过30MM,深度不超过3MM,不得多于3处裂纹(侧面)不允许钢板外露(侧面)不允许建筑隔震橡胶支座尺寸允许偏差项目尺寸允许偏差内部每层橡胶层厚度产品设计值的10%橡胶层总厚度产品设计值的5%夹层薄钢板厚度按GB912的规定封钢板厚度0.5MM钢板直径或边长1.0MM外部总高度设计值的2%外直径或边长设计值的1%,且不大于5.0MM中孔直径1.5MM橡胶外包层厚度1.5MM上、下表面平行度直径或短边长的1/300以内侧表面垂直度橡胶支座总高度的1/100以内隔震产品对建筑结构总体造价影响的分析一般建造于抗震设防高烈度区的隔震房屋,采用框架结构,层数较多(汕头市陵海大路住宅楼等),且设计技术水平、施工技术水平跟得上,隔震层设计合理,工程造价就会低一些,经济效果明显(一般可降低5%~15%)。
目前检测难度大的有3个:一是极限承载力试验,目前大于10000KN的试验设备很少,因此对承载力大于10000KN的支座检测有一定困难;二是橡胶支座的水平力抗剪性能试验,要求伺服控制,试验设备资金投入大;三是橡胶的化学成份鉴别有一定难度。
(图三)建筑隔震支座LRB1200
隔震系统的位移能力不足。依据AASHTO标准验算可得,该高架桥隔震系统的大位移为820MM。而原设计的隔震系统的极限位移仅有210MM(滑动支座)——480MM(屈服耗能装置的极限位移)。通过利用博卢和达兹两处地震观测站分别对地震场地进行了地面运动情况的观测,并模拟了近断层的运动情况,得到的峰值位移应为1400MM。这巨大的差别说明了该设计不仅非常不合理(隔震的两部分位移能力不同),也远远不能满足达兹近场大地震的要求。
维修管理成本低(无需其他阻尼装置);位移量的计算要考虑各种可能出现的上况,对温度产生的位移,要有足够的估计。温度作用及地下室水浮力的有关设计参数。稳定后对每车胶料进行力学性能常规检测。我公司建议凡建筑均一律使用橡胶支座,只有这样,我们才有可能避免地震风暴的来临。我国早的隔震建筑是1993年建造的汕头陵海路八层框架结构商住楼以及安阳市粮油综合楼。我国早使用板式橡胶支座的是广东肇庆的公路建筑,至今已有40多年的使用历史。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—20将性能目标由高到低分为A、B、C、D四级(见表。我国的港珠澳大桥,在橡胶支座的生产工艺上已经具备了国际水准,实现了多项指标的极限突破。
采用基础隔震技术建造的房屋,可适当降低上部结构的设防水准(一般可降低一度),这样就有可能使建筑布置更加灵活,并可减少一些结构的构造措施及一些结构构件的尺寸或配筋(如墙体的厚度),从而使上部结构能节约部分土建造价。
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。
为防止支座产生过大的剪切变形,支座安装好选择在气温相当于全年平均气温的季节里进行,以保证像胶支座在低温或高温时偏离支座中心位置不会过大。
GPZ系列公路建筑盆式橡胶支座在安装时应注意:GPZ系列盆式支座除标高必须符合设计要求外,为确保建筑支座的使用性能外,须保证三个方向的平面水平。
传统抗震建筑,主要通过调整结构体系和增大梁柱截面来提高结构的抗震能力。增大梁柱截面,会导致结构体系个别区域刚度大,反而使结构延性降低,不利于抗震,也不利于发挥结构使用功能。对位于高烈度区的建筑以及结构形式比较复杂的建筑,结构形式和建筑高度受到限制,采用传统抗震技术解决难度较大。而建筑减隔震技术,可以降低上部结构的水平地震作用,适当降低抗震措施,可以选择合适的结构体系,使得上部结构设计更加自由灵活,建筑的使用功能得以充分发挥。
如果把地震时建筑结构的破坏、内部财产的损失、人员伤亡以及建筑物损坏造成的停工停产所带来的损失加起来,该基础隔震体系的经济效益和社会效益十分巨大,是一种极具推广和应用的换代新产品、新技术。
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