辊轴支座的反力逋过辊轴与滚动平面的线接触部分传力,力流产生明显的应力集中现象,因此要求接触面能承受较高的接触应力。
规定在罕遇地震作用下,隔震橡胶支座的竖向拉应力不应大于0MPA。跟罕遇地震下竖向压应力验算一致,避免支座受拉破坏,而在往复运动中失效。
四氟乙烯滑板式橡胶支座就是在普通式橡胶支座的表面粘复一层1.5MM-3MM厚的聚四氟乙烯材料时,它除了竖向钢度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应梁端转动外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系数,可使梁端在四氟板表面自由滑动,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。
该支座主要由上、下固定板、滑动面、摩擦材料和连接件等部分组成。当地面发生震动时,建筑物会受到水平方向的地震力作用,这些地震力通过连接件传递给摆,使摆产生滑动。在滑动过程中,摆与摩擦材料之间产生摩擦力,从而将地震的能量转化为摩擦热,这种能量转化过程降低了地震对建筑物的影响,实现了减震效果。
橡胶隔震支座分为有芯型和普通型两种。下支墩生根于下层框架柱上,在下支墩顶面预埋带有预埋锚筋和预埋螺栓套筒的下预埋板,橡胶隔震支座通过高强螺栓和下预埋板连接;上支墩的预埋螺栓套筒通过高强螺栓直接与橡胶隔震支座的上连接板固定。
1994年9月16日,台湾海峡发生了7.3级地震,震源离汕头市约200公里,汕头市烈度为6度,各类房屋摇晃厉害,居民惊慌失措,水桶里的水溅出了1/3左右,而陵海路隔震楼上的人并没有感到晃动,听到邻楼和邻街喧闹声后下楼才知道发生了地震。
因采用隔震技术,上部结构设防烈度适当降低,从而补偿了隔震基础所增加的费用(总造价比常规抗震房屋节省了7%),使房屋既安全又经济,这一此举,开创了这一领域的先例,成为抗震技术史上的一次重大革命,为隔震技术的推广和应用作出了重要贡献。
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。
(图一)HDR900高阻尼橡胶支座厂家
类型裂纹钢板不均匀支座支座位置劣化等级外露取口与雎胶脱空剪切串动AA(极严重)裂缝宽于2MM,外露长串动大于水平裂缝长度大于度大于//TANα>0.45相应相应边长50%100MM边长25%A1(严重)裂缝宽于2MM,水平裂缝长度大于相应边长25%局部外露沿支座一侧外鼓长度占相应边长25%有脱空/串动小于相应边长25%沿支座一裂缝宽度1~2MM惻外鼓长B(较重)水平裂缝长度大于相应边长25%/度占相应边长10%~25%///裂缝宽度0.5~1MM,沿支座-侧外鼓长C(中等)水平裂缝长度大于相应边长10%/度小于相应边长10%///龟裂,裂缝宽度小于0.5MM,D(轻激)无水沪裂缝在确定建筑支座性能劣化类型和劣化等级时,应在光线明亮的条件下用肉眼及适当的检测设备(如裂缝放大镜、角尺、塞尺等)检查。
橡胶支座的安装:在支座安装之前应对支座的安装位置进行测量检验,支座安装平面应和支座的滑动平面或滚动平面平行,其平行度的偏差不宜超过2‰。
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。
大变形相关性能水平刚度先按表7中的要求,测定被试橡胶支座在设计压应力作用下,剪切变形R=100%时的水平刚度,再做剪切变形R=250%试验8次后,重新测定被试橡胶支座在设计轴向压应力作用下,剪切变形R=100%时的水平刚度和等效黏滞阻尼比并计算相应比值等效粘滞阻尼比。
而各类的橡胶支座在日常使用中都有可能遇到病害,其中盆板橡胶支座又会遇到什么样的病害呢?比如说因为钢件的开裂,这是在盆式橡胶支座中能遇到的危害,是一种对于钢件肉眼可以看见的裂纹。
应督促承包人对支座垫石顶面标高、顶面平整度严格控制,预埋钢板严禁空鼓:支座垫石顶面标高应严格控制。应该认真检查XF型建筑伸缩缝质量,若发现变形或两钢梁间距不一致时,应进行修整。应根据跨度和温度变化幅度,并考虑施工偏差等因素选用相应位移的支座。应经常检查是否存在可能限制上部结构位移的障碍物。
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。
橡胶树料及配方举例板式橡胶支座用的橡胶材料应满足以下要求;(有较高的抗压强度;有良好的弹性,且徐变变形小;能较好地适应温度变化的影响;耐老化性能优良;有良好的耐磨耗性能;(6)加劲物有良好的粘结性能。
(图二)建筑减震支座生产厂家
同外对橡胶支座的耐久性说法也不一,美国工程师们认为氯丁橡胶支座寿命至少在50年以上,甚至100年也是可能的。
支座用上、下钢板如与钢梁.或分布钢板直接接触,则上、下板厚度不应小于0.045DD,如与混凝土接触时,则钢板厚度不应小于0.06DD,DD为圆盘直径。
对于简支梁桥来说,要在每跨的一端设置固定支座,另一端设置活动支座;对于多跨的简支梁桥,相邻两跨简支梁的固定支座不宜集中布置在一个桥墩上,但若个别桥墩较高时,为了减少水平力作用,可在其上布置相邻两跨的活动支座。
工程结构减震控制是工程结构抗震的一个新领域,包括隔震、消能减震、各种被动控制、主动控制、混合控制等。它不是采用加强结构的传统抗震方法来提高结构的抗震抗风能力,而是通过调整改变结构动力参数的途径,以明显衰减结构的震(振)动反应,有效地保护结构内部设施在强地震中的安全,或在其它外干扰力作用下使结构满足更高的减震(振)要求。它已越来越广泛地应用在工程结构的抗震、抗风、减震(振)、降噪等领域中,显示出明显的减震(振)效果,取得了明显的社会效益、技术进步效益和经济效益,引起外学术界、工程界的极大关注,它为工程结构的减震(振)提供了一条崭新的途径。在很多情况下,它比传统的抗震方法更加有效、合理和经济。随着现代化社会的发展,人们对抗震、减震、抗风要求的日益提高,工程结构减震控制技术将会越来越广泛地被应用。
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。
待下支墩混凝土达到75%设计强度后,将预埋件螺孔清理干净,涂上黄油。用高强螺栓将下连接板牢固地与下预埋板连接。高强螺栓的拧紧过程应分为初拧、复拧、终拧三个阶段,并在同一天完成。螺栓连接时,严禁用锤敲打等破坏方法强行穿入螺栓,另外要保持构件摩擦面的干燥,严禁雨中作业。橡胶隔震支座上连接板上的螺栓孔以及吊装螺孔用腻子封堵,抹平。
盆式橡胶支座活动支座开箱后要注意对聚四氟乙烯板和不锈钢滑板的保护,防止划伤和赃物粘附于不锈钢滑板与聚四氟乙烯滑板表面,并注意检查5201-2硅脂是否注满。
目前,橡胶隔震支座是推广应用减隔震技术领域的一个主要产品。从外部看,橡胶隔震支座就是一个由橡胶、钢板组成的圆形“黑疙瘩”。实则不然,它是名副其实的高科技产品。其由多层橡胶和多层钢板交替重叠组合而成,橡胶、钢板的数量、成分、组合都需按照不同的建筑物结构来“排列”。从专业角度而言,每个隔震支座的生产,都得按照建筑物的所在地质条件、建筑物结构整体特性和结构布置、结构刚度等各种因素计算,既要做到符合建筑物的垂直承载力及垂直刚度,又要实现有稳定的复位能力、抗老化性、耐久性、防火性、耐酸碱等,以达到建筑物减少地震反应的目的。
(图三)建筑住宅隔震支座厂家
当下支座板与墩台采用螺栓连接时,应先用钢楔块将下支座板四角调平,高程、位置应符合设计要求,用环氧砂浆灌注地脚螺栓孔及支座底面垫层。环氧砂浆硬化后,方可拆除四角钢楔,并用环氧砂浆填满楔块位置。
第四尽量给客户提供些安装建议,如果客户是长期做桥的就不用多此一举了,如果不明白一定要告诉客户查阅什么资料来保证安装正确性,必定是橡胶制品,如果安装不正确肯定会出现支座浮空或者挤压影响支座正常荷载的问题出现,那么整个桥的质量和使用寿命也就令人担忧了。
在日常平均气温较高的区域,可以安全使用钢结构屋面防水涂料,在较寒冷的地区,仍然可以采纳PANHOO钢护宝橡胶支座防水涂料及力学性能超强的PANHOO缝织型聚酯布作为屋面防水层的主材。
交通部标准《公路建筑板式橡胶支座规格系列》(JT3132.1-88)中给出了四氟板式橡胶支座的规格尺寸,可供设计者选用。
隔震橡胶支座是由薄钢板和薄橡胶板交互叠合、模压硫化而成,钢板与橡胶板的黏合强度关系到支座在承载时钢板对胶层的约束效果及在发生地震时的变形能力,因此黏合强度极为重要。目前钢板采用喷砂处理,涂上由含卤聚合物弹性体、黏合增进剂和偶联剂等组成的热硫化胶黏剂。双涂比单涂更佳,黏合强度一般都在15KN?M-1以上。
显有效地减轻结构的地震反应:从振动台地震模拟试验结果及已建造的隔震结构在地震中的强震记录得知,隔震体系的上部结构加速度反应只相当于传统结构(基础固定)加速度反应的1/11~1/12。这种减震效果是一般传统抗震结构所望尘莫及的,从而能非常有效地保护结构物及内部设备在强地震冲击下免遭毁坏。
板式橡胶支座的安装准备①板式橡胶支座安装处宜设置支承垫石,要求梁体底面和墩台上的支承垫后顶面具有较高的平整度;一般要求垫石长度、宽度应比支座相应的尺寸大50MM左右,支承垫石顶面相对水平误差不大于1MM,相邻两墩台上支承垫石顶面相对水平误差不大于3MM。
安装精度要求高:在施工安装过程中,尽管有临时固定装置,但在较大的重力荷载作用下,较难保证安装精度,可能出现初始偏心、不对中的情况,从而偏离设计的理论要求,影响隔震效果甚至存在安全隐患。
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