隔震技术是指在结构底部或某层之间设置由柔性隔震装置(如橡胶支座)组成的隔震层,形成水平刚度很小的“柔性结构”体系,如下图所示。
在地震等自然灾害发生时,建筑结构会产生振动,而摩擦摆支座中的摩擦材料就是利用这种振动作用的。当结构发生一定的位移时,支座底部的钢板就会受到应力,这时,摩擦材料就会通过擦蹭作用,产生摩擦力抵消这部分应力,从而达到减震的效果。
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。
IS022762-1(部分:试验方法》规定了减(隔)震橡胶支座性能的试验方法以及其生产过程中所用的橡胶材料性能的测定,如压缩和剪切性能、支座的耐久性能和所用材料的力学物理性能.IS022762-2(第二部分:建筑应用规范》规定了用于建筑的减(隔)震橡胶支座的要求和用来制造这种支座的橡胶材料所应满足的具体要求。
建筑支座的作用和种类支座设置在建筑的主梁与墩台之间,它的作用是:(传递主梁的支承反力,包括恒载和活载引起的竖向力和水平力;保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的受力模型,如1-1。
由于橡胶支座的顶部为球冠状,底部有半圆形圆环或者四氟板,具有很好的板式橡胶支座与四氟乙烯滑板式橡胶支座的特点,因此在工作时能够既有效地适应建筑支点的转角位移需要,又能保证上部结构的荷载能有效地传递给下部结构,又可避免支座的边缘固偏心受力大容易破坏和脱空现象的发生。
通常在布置支座时需要考虑以下的基本原则:上部结构是空间结构时,支座应能同时适应建筑顺桥向(X方向)和横桥向(Y方向)的变形;支座必须能可靠的传递垂直和水平反力;支座应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、恒向转角应尽可能不受约束;铁路建筑通常必须在每联梁体上设置一个固定支座;当建筑位于坡道上,固定支座一般应设在下坡方向的桥台上;当建筑位于平坡上,固定支座宜设在主要行车方向的前端桥台上;固定支座宜设置在具有较大支座反力的地方;(8)在同一桥墩上的几个支座应具有相近的转动刚度;(9)连续梁可能发生支座沉陷时,应考虑制作高度调整的可能性。
城市建筑支座问题多市政部门部署全面体检无锡市市政和园林局近日要求相关管养单位对所管辖建筑的支座进行一次全面检查,检查中若发现支座剪切变形严重、错放、脱空等,要立即采取有效措施,确保建筑安全运行。
(图一)LRB700铅芯橡胶支座
(规范)公式4.2.6-4是以静力方法考虑滑板支座对板式支座地震力的影响,并假设全部滑板支座同时发生滑动。
理论分析和仿真计算表明,板式橡胶支座的加入增加了结构的整体性,使得连续梁各桥墩分担总的振动功率流,从而改善了结构整体抗震性能。
根据《铁路桥隧建筑物劣化评定标准》的统一规定,建筑支座的劣化等级可分为八、6工、0四级,八级又分人八、八1两等。
板式橡胶支座设计计算①确定承压面积:AE=RCK/σE;式中,AE为加劲钢板的有效承压面积;RCK为支座压力,汽车何载应计入冲击系数。
可见橡胶支座的老化现象确实存在,特别是支座表层的橡胶更为明显,橡胶硬度增加了10?15度,但中间层橡胶变化较小,硬度变化仅增加5度左右,拉伸强度变化不明显,伸氏率下降约20%。
监理工程师在从事施工现场质量管理工作中,应对支座安装质量充分重视,加强责任心,落实各项技术措施,严格按照设计与规范要求进行监督检查,确保建筑橡胶支座安装施工质量。
中简谐激励力FI(Jω)流过建筑、支座、墩柱等元件,以FO(Jω)传到基础中,类比于电路中的电流;每个元件两端变化的物理量速度,类比于电路中的电压;YA、Y…、YN依次为梁质量、梁刚度和阻尼及各橡胶支座的刚度和阻尼、各墩的质量、刚度和阻尼的导纳,类比于电路中的电阻。
如果执行的转换连续梁桥,必须在明尼苏达州系列支座和硫水泥砂浆块之间采取保温措施,以避免损坏填充四氟乙烯板、橡胶块对于盆式支座连接板未拆除是由于安装连接板未拆除,导致成桥后支座不能自由滑动所致。
(图二)HDR1300支座
内部支持结构层厚度不均匀或粘结强度不够,在支持内部产生应力集中,导致局部粘结破坏,降低了支座承载力,产生异常的变形和开裂。
易于安装和维护:摩擦摆隔震支座的安装相对简单,且后期维护成本较低。
请关注:抗震橡胶支座的使用与结构抗震加固板式橡胶支座在实际工程中的其他异常现象板式橡胶支座的其他异常现象板式橡胶支座在实际工程中用量较多,而且其安装看似简单,因此施工单位的重视程度也就不够,在安装工人眼里有时更是随意性很强,因此除了上面所提到的几种现象外,还有以下一些异常现象:支座垫石简单的采用砂浆进行代替(10)。
建筑结构:可用于房屋建筑,当结构遭受相当于本地区基本烈度的设防地震时,能使主体结构基本不受损坏或不需修理即可继续使用;当遭受罕遇地震时,经修复后可继续使用。例如泰达岳阳道小学项目的主教学楼就采用了建筑摩擦摆隔震支座技术。
当支座发生转动时,转动套与上支座板始终保持平面接触,保证水平荷载平稳传递的同时,大大改善了SF—L滑板的受力状态,延长其使用寿命。
然后在支墩四个角部各焊一根短钢筋棍(与柱墩中附加的钢筋焊在一起),钢筋棍的顶标高为下预埋板的钢板下表面标高(见;与此同时,将梁底模支设完毕;——具体支模由施工方设计方案.橡胶支座安装下预埋板:利用塔吊将下预埋板吊至支墩上,然后利用葫芦吊(或人工)将埋板吊装到位,下预埋板标高和中心线位置调整准确后简单固定下预埋板;减震盆式橡胶支座不但保留了原盆式橡胶支座承载力大、转动灵活、建筑高度低等优点,而且在橡胶板上增加了一个其上表面设有一下消能板的钢衬板,并在单向活动支座中间钢板或固定支座盆塞的下表面设有一上消能板,又在支座钢盆上缘口的槽口内设有一橡胶阻尼圈。
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》。
四氟乙烯滑板式橡胶支座安装技术要求A、支座应按设计支承中心准确就位,梁底上钢板与四氟橡胶支座上下面全部密贴,同一片梁端两个四氟橡胶支座应置于同一平面上,以避免出现建筑支座偏心受压,不均匀支承及个别脱空的现象。
(图三)建筑天然橡胶支座(LNR)
由铸钢上、下摆组成,两摆之间嵌以摆卡,以控制横向滑动。有方框支撑、圆框支撑、交叉支撑、斜杆支撑、K型支撑等。有高阻尼橡胶和钢板分层叠合经高温硫化粘结而成,具有较高阻尼性能的叠层橡胶隔震支座。有基坑时应对基坑设计提出技术要求。有人预言,未来的建筑物在地震中可以像漂在水中的船一样摇摆而不倒塌。有时候是购买后客户咨询如何使用,大多时候我们会逐一采取售后跟踪,了解客户真正需求。有时也可每隔2~3个支墩交替也采用总铰支承和抗扭支承。有一个冠球支座,但其使用功能还不是很清楚。又称平桥、跨空梁桥,是以桥墩做水平距离承托,然后架梁并平铺桥面的桥。又可用预加拉应力来提高结构的抗压能力。
当门厅入口、室外踏步、室内楼梯节点、地下室坡道、车道入口、楼梯扶手等与隔震层相邻时,应按照隔震构造施工。
摩擦摆支座是一种利用钟摆原理实现减隔震功能的支座,它通过滑动界面摩擦消耗地震能量实现减震功能,通过球面摆动延长梁体运动周期实现隔震功能。
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。
加劲钢板在阻止橡胶层侧向膨胀的同吋,对支座的抗剪刚度几乎没有什么影响,加劲橡胶支座在水平力H作用下的位移量与相问厚度的不加劲橡胶支座的位移量大致相同。
另一个原因是基层处理不洁净,做建筑盆式橡胶支座前应仔细清理基层,不得有浮砂和灰尘,基层上更不应有FL隙,建筑盆式橡胶支座各层出现的气孔应按工艺要求处理,防止建筑盆式橡胶支座破坏造成渗漏。
高阻尼支座表面覆盖有橡胶保护层,保护内部橡胶不受臭氧、紫外线影响,具有更好的耐老化性,50年等效阻尼比降低不到2%;
传统抗震建筑底部与基础牢牢连接在一起,地震来临时上部结构剧烈晃动,并且越到顶部晃动幅度越大,从而导致结构产生过大的层间变形,引起结构的破坏。为提高传统抗震结构的抗震能力往往要增加结构的强度、刚度和延性,换言之必须增大构件的截面和配筋,使结构具有足够的能力去“抗”地震作用;隔震建筑则是削弱建筑底部与基础的连接作用,当隔震建筑遭受地震时,结构的变形主要集中在隔震层,而上部结构则保持缓慢平动,这样上部结构楼层剪力和层间变形就会显著减小,从而保障了上部结构的安全性。
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