经济优势:在实现同样性能目标的条件下,相比其他隔震装置具有更显著的成本优势。其安装时只需用四个螺栓将支座与上、下支墩连接,操作简单快捷,降低人工成本。并且大变形试验后支座无损伤,可继续投入工程应用,降低了检测成本。此外,支座在大震位移下进行多次反复加载后滞回曲线完全重合,无损伤表现,说明支座在震后可继续使用,无需更换,降低了后续维护成本。
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中促进规定的第三条款项和第二项的规定,对于抗震设防烈度8度及以上区域的所有重点设防类、特殊设防类建筑工程(包括学校、幼儿园校舍和医院医疗用房中属于重点设防类和特殊设防类的建筑工程),只要满足单体建筑面积100平方米以上,均应当采用隔震减震技术。
建筑支座垫石是建筑结构的重要组成部分,它的好坏直接影响建筑的使用寿命和结构安全。支座垫石是设置在墩台帽上的支座位置处的钢筋混凝土短柱,支座垫石在保证支座质量不受破坏的方面起着重要作用。它是为了便于今后更换支座设置垫石给顶举千斤顶留出位置。支座垫石具有混凝土体积小、受力大、应力集中、分布钢筋密,施工精度要求高等独具的特点。
隔震减震技术的应用使得今后设计的建筑可以在地震时保护结构的框架和其他非结构单元,保护结构内的设施、工业设备、人等的安全,使建筑物在地震后可以继续使用。隔震技术改变了目前的结构设计思想,可提供更多的设计方案供人们选择。虽然这些技术尚在发展研究中.但其在工程结构上广泛的应用前景是无庸置疑的。
通过对全国范围内130个项目、335万平米减隔震建筑工程进行调查,在建筑抗震性能大幅提高的前提下,九度抗震设防区采用减隔震技术,结构造价明显降低5%左右;八度设防区工程造价略降低或持平;七度区工程造价略增加,通常增加约100元/平方米。从长期经济效益和建筑全寿命周期的费用—效益分析来看,建筑物若遭遇较大地震,传统抗震建筑将造成结构和财产两个方面损失,同时导致企业、工厂等不能正常工作造成经济损失。而隔震建筑在遭遇较大地震时,建筑功能完好,财产不损失,因此,隔震建筑长期经济效益较好。
近年来高速铁路在我国迅速发展,到2030年将扩展为八纵八横的区域性路网格局。为保证高速行车的平顺性,我国高速铁路多采用“以桥代路”的思想,建筑在线路中占比高。同时,我国地震活动频繁,对跨区域性的高铁路网构成严重的潜在威胁。目前,减隔震技术已成为提高震区建筑抗震能力的重要手段,而我国的建筑减隔震技术发展较晚,在设计方法上有较大的发展空间。因此,本文以高速铁路减隔震建筑为研究对象,将减隔震技术与基于性能的抗震设计思想相结合,提出了适用于高速铁路减隔震建筑的性能设计方法,主要研究工作如下:
具有足够的竖向刚度,能够将支座上部构造的反力可靠的传递给墩台,支座具有良好的弹性,以应对建筑的梁端的转动;又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
此外,建筑摩擦摆减隔震支座也是一种经过大量技术改进和试验验证而得到的新型摩擦摆减隔震支座,其结构是一种基于摩擦单摆结构改进而成,并且介于摩擦单摆和等直径摩擦复摆之间的新型结构。
(图一)HDR高阻尼橡胶隔震支座
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。
测试结果显示,模拟医院成功经受住了6.7级和8.8级的地震,大楼内的电梯、楼梯、柜子、手术床等医疗设备以及医疗器械只有表面损伤,橡胶隔震支座非常有效。
多跨连续直梁桥在多跨结构中,橡胶支座的作用更为重要,因为结构的多跨连续要求较大的伸缩位移量,在这种结构中通常应使用金属橡胶支座,但在年温差和湿度差很小的情况下,仍可采用橡胶橡胶支座。
建筑隔震摩擦摆支座是一种用于建筑物隔震和减震的结构装置。它通常由一个上部的金属摩擦板和一个下部的混凝土底座组成,中间有一层特殊的摩擦材料(通常是铅芯或铅橡胶)来承受建筑的重量和提供摩擦阻尼。当地震或其他地面运动发生时,建筑会因地震波而发生移动,摩擦摆支座通过摩擦力来吸收和耗散地震能量,从而减少地震对建筑物的影响,保护建筑结构和内部设施。
拉力支座除可正常转动和滑动外,还可承受垂直方向的拉力(负反力)。拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸应力应按GB/T528规定测定。了解了这些之后便可轻松安装了。类似的例子还能举出一些,例如施工现场装卸红砖用的一次可以手提红块砖的砖夹子、自行车车轮的辐条等。李瑞明.关注地震灾害强化建筑抗震设计[J].新技术新产品,2009,(1.例如:混凝土表面由于温度变化产生的干缩裂缝。例如活动支座的上、下连接板应在张拉梁体预应力前拆除,以使支座能适应梁体顶施应力的变形。例如用做移动悬臂施工的吊架,移动重型机械的滑道。连接板及预埋板的外露部分均须涂刷防锈漆2道。连接螺栓安装好后,应立即安装防护帽,防止螺栓外露部分锈蚀。连续端板式橡胶支座安装技术要求⑴先将支座支承垫石顶平面冲洗干净、风干。连续缝设置不够完善为了减少伸缩缝,现在大量采用连续梁或连续桥面。连续梁桥等在实行体系转化切割临时锚固装置时,必须采取隔热措施,以免损坏橡胶板和聚四氟乙烯板。
现在日本已经开始采用由计算机控制的半主动隔震体系,由于其采用了隔震和减震结合的手法,该设计得到了日本隔震构造协会的特别技术奖。
一、铅芯抗震橡胶支座的性能特点铅芯抗震橡胶支座采用抗震技术可以有效的减小上部结构水平地震作用效应,所以任何抗震设防类别、抗震设防烈度的建筑,都可以采用抗震技术,但对抗震重要性分类为甲类、乙类的建筑或地震高烈度区的建筑,可优先选用抗震方案,以减轻结构和非结构构件的地震损坏,提高建筑物及内部设施和人员在地震中的安全性。
同时,剧缝时要注意必须将沥青混凝土路面切透,以防止开槽时,缝外沥青混凝土的松动。同时,所有板式橡胶支座,在小竖向荷载作用下,都应保证支座本身不得有任何滑移现象。同时,橡胶支座的厚度要能适应梁体转角的需要。同时,橡胶支座对建筑变形的约束应尽可能小,以便能够让梁体自由伸缩及转动。同时,支座的厚度要能适应梁体转角的需要。同时,支座的厚度也应能适应梁体转角的需要。同时还配以抗震挡块,防止梁板左右移位,挡块位于盖梁两侧外端,它从两端把梁板稳稳卡在盖梁上。同时还要考虑温度因素,以提高橡胶支座自身转动性能。同时具有良好的防震作用,可减少动载对桥跨结构与桥墩的冲击作用。同时橡胶支座具有较大的水平剪切变形能力,以满足上部结构对建筑支座要求的使用功能。同时要求在罕遇地震作用下的极限承载力状态下,竖向压应力一律不得超过30MPA,避免支座被压坏。同时也适用于建筑构件拼装接缝,盾构法隧道管片接缝,接缝的嵌缝,板缝墙缝的止水。
(图二)LNR800天然橡胶支座
GYZ公路建筑板式橡胶支座耐久性能及性能的试验方法公路建筑板式橡胶支座性能与特点板式橡胶支座(GJZ、GYZ系列)由多层橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。
起鼓:基层有起皮、起砂、开裂、不干燥,使建筑盆式橡胶支座粘结不良;基层施工应认真操作、养护,待基层干燥后,先涂底层涂料,固化后,橡胶支座再按防水层施工工艺逐层涂刷。
支座安装时也会引起支座初始变形过大,从耐久性来说是不好的,剪切变形越大越不好,长时间过大变形将加速橡胶老化,会降低支座使用寿命.过大的变形产生原因主要有:1.由于同一梁体有的支座完全脱空导致个别支座受力过大而引起初始变形过大;2.安装温度过高、过低,随环境温度变化、混凝土胀缩、徐变和汽车制动力的作用引起过大剪切变形;3.建筑纵坡设计过大导致纵向剪切变形过大。
当同一片梁需两个或四个支座时,为方便找平,可以在支承垫石和支座之间铺一层水泥砂浆,让橡胶支座在建筑体的压力下自动找平。
隔震支座体系除了比传统抗震体系具有明显降低地震反应、确保安全外,还可降低房屋造价,根据施上经验。造价的节约、浪费与建筑结构的整体设计和抗震设防等级有着直接的关系。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。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,对于砌体结构的隔震房屋,如若能按照“设计规范”的规定,增加房屋层。
橡胶材料性能要求项目试验标准性能氯丁橡胶硬度(IRHD)GB/T6031-9860±3拉伸强度(MPA)GB/T528-98≥17扯断伸长率(%)GB/T528-98≥400脆性温度(℃)GB/T1682-94≤-40耐臭氧老化(试验条件为25~50PPHM,20%伸长,40℃×96H)GB/T7762-87无龟裂热空气老化试验试验条件(℃×H)GB/T3512-83100×70拉伸强度降低率(%)<15扯断伸长率降低率(%)<40硬度变化(IRHD)<+15试件做分离试验时,橡胶与四氟板之间的小粘着强度(KN/M)GB/T7761-87>4试件做分离试验时,橡胶与金属板之间的小粘着强度(KN/M)GB/T7760-87>7恒定压缩永久变形(70℃×22H)(%)GB/T7759-96≤20三、建筑支座的布置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。
聚四氟乙烯支座(滑动支座、该支座以聚四氟乙烯板和不锈钢板作为支座的相对滑动面,其滑动序擦系数远小于钢对钢的滑动障擦。
其实很多时候隔震层同时也是转换层,比如剪力墙住宅隔震结构,墙体的二维平面受力终需要传递到上支墩成为一维点受力,由此再加上一点想象力,就可以得到自由式(图。
(图三)LRB隔震支座厂家
1995年1月17日,日本神户大地震,该市的西部邮政大楼和松村研究所大楼等隔震房屋经受了地震的考验,房屋结构安全完好,仪器、设备、装修等丝毫无损。
四氟板式橡胶支座不仅技术、性能优良,还具有构造简单、价格低廉、无需养护、易于更换缓冲隔震、建筑高度低等特点。
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。
该种类型的橡胶支座有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台;有良好的弹性以适应梁端的转动;有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移;板式橡胶支座是由多层薄钢板与多层橡胶片硫化粘合而成一种普通橡胶支座产品,这种产品具有足够的竖向刚度,能够将支座上部构造的反力可靠的传递给墩台,支座具有良好的弹性,以应对建筑的梁端的转动;又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
考虑到隔震支座的抗扭转抗弯刚度相对于混凝土非常小,传递弯矩扭矩能力弱,为使模型结构受力接近真实,建筑结构模型底层柱下端改为铰接约束。
滑移量问题:结构的滑移量随地震强度的增加而增大。
在支座中添加5201硅脂润滑后,常温型活动支座设计摩阻系数小取0.03.加5201硅脂润滑后,耐寒型活动支座设计摩阻系数小取0.06。
该支座的结构通常由上下两部分组成,上部连接桥梁或建筑物,下部连接基础或桥墩,中间通过钢板和轴承实现连接,同时在钢板和上、下部之间设置了摩擦体,形成一定的摩擦阻力。
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