因此在设计中,对传统建筑的高度限制和安全距离等限制条件均可适当放宽,并可在楼层与楼层之间设置隔震橡胶支座装置,适应了高层建筑的减震需要。
摩擦摆隔震支座通常由上部结构连接板、球面滑动层、摩擦材料、复位装置和下部结构连接板等部分组成。当地震发生时,上部结构相对于下部结构产生水平位移,球面滑动层开始滑动,摩擦材料产生摩擦力,消耗地震能量。同时,复位装置提供恢复力,使上部结构在地震后能够恢复到原来位置。
FPS摩擦摆支座是一种有效的结构隔震装置,能够显著提高建筑物和桥梁在地震时的抗震性能,保护人们的生命和财产安全。
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。
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。
就抗滑而言,橡胶支座与砼表面的摩阻系数大于它与钢板间的摩阻系数,则橡胶支座不设钢板,其抗滑稳定性会更好;就局部抗压而言,梁体混凝土的强度大于橡胶支座的容许抗压强度,无须再在垫石或梁底面埋设钢板。
一、计算数据准备:孔径:4—20M支座压力标准值:431.608KN结构自重引起的支反力:125.208KN汽车荷载引起的支反力:306.4KN跨中挠度F:1.96CM当地平均高气温:24.3℃当地平均低气温:1.4℃主梁计算温差:22.9℃简支端支座:GYZ300×54MM橡胶片总厚TE(MM):37连续端支座:GYZ300×52MM橡胶片总厚TE(MM):37简支端单个支座剪切刚度:KE=AE×GE/TE=1910.4N/M连续端单个支座剪切刚度:KE=AE×GE/TE=1910.4N/M每排设置制作个数为:18个则简支端支座总刚度为:34387.7N/M则连续端支座总刚度为:34387.7N/M墩台抗推刚度:KI=3EI/LI墩台编号LIIE抗推刚度KI墩台综合抗推刚度K0号台1.80.74553000000011504855.934285.21号墩3.20.280430000000770133.332917.92号墩3.10.280430000000847092.333046.23号墩3.80.280430000000459901.731995.44号墩4.60.280430000000259264.130360.8制动力计算及分配:按照《通用规范》4.3.6规定,以一联作为加载长度,计算制动力则制动力标准值T3为:900KN各墩台按照刚度分配制动力:ΣK=162605.4KN/M墩台编号制动力(KN)0号台189.761号墩182.202号墩182.913号墩177.094号墩168.04二、确定支座平面尺寸:D=300MM支座平面面积:706.9CM2中间橡胶层厚度为:0.8CM查行业标准《公路建筑板式橡胶支座规格系列》得到支座的平面形状系数S=9.06>8合格计算支座弹性模量:EJ=5.4GE×S2=443.3MPA验算支座的承压强度:σJ=RCK/支座面积=6106.0KPA则σJ<[σJ]=9351.2KPA合格三、确定支座厚度:主梁计算温差为ΔT为:22.9℃,温度变形由两端的支座均摊,则每一支座承受的水平位移ΔG为:ΔG=1/2AΔTL=0.916CM则4号墩每一支座的制动力为HT=9.3KN确定橡胶片总厚度TE≥2ΔG=1.832CM(不计汽车制动力)TE≥ΔG/(0.7-FBK/2/GE/支座面积)=1.4CM《桥规》的其他规定:TE≤0.2D=6CM所选用的支座橡胶层总厚度TE=3.7CM2ΔG=1.832CM合格0.2D=6CM四、验算支座的偏转情况:计算支座的平均压缩变形为:δC,M=RCK×TE/面积/EA+RCK×TE/面积/EBδC,M=0.06226541CM按照《桥规》规定,尚应满足δ≤0.07TE,即:0.06226541≤0.07TE=0.259合格计算梁端转角θ:由关系式F=5GL4/(384EI)及θ=GL3/(24EI)可得:θ=(5L/16)(GL3/24EI)16/(5L)=16F/5L设结构自重作用下,主梁处于水平状态。
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。
(图一)建筑抗震铅芯支座厂家
二是具有足够的安全储备,水平变形250%不会影响使用,另外具有足够竖向承载力保证稳定的支撑铅芯物,铅芯抗震橡胶支座结构中的抗震层具有稳定的弹性复位功能。
否则会造成:支座垫石与盖梁或台帽顶面粘结不好,有脱空现象,通车后随车辆荷载上下反复变形,即上翘、下压。
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。
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。
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。
这里尤其应重视支座的施工安装环节,实践中板式支座安装往往被认为比较简单,而没有引起工程技术管理人员的足够重视,常常出现支座垫石不平整、支座脱空和剪切变形过大、支座开裂等质量问题,致使同样的产品带来不一样的使用效果,给建筑后期使用带来隐患。
在安装前将四氟板支座中的四氟板表面的储油槽内的硅脂充满,保证四氟板表面和不锈钢表面的洁净,不得有损伤、拉毛现象。
结构保护系统没有足够的安全储备。显然,在对这座建筑进行隔震产品的设计过程中,并没有考虑到高架桥将承受到如此大的地震动作用,致使整个隔震系统遭到了完全的破坏。然而,意外的超荷载情况时有发生,在建筑构造设计中必须充分考虑,并采取必要措施才能满足人们对建筑的使用安全要求。显而易见,连上述各项设计指标都不能满足,就更谈不上安全储备。
(图二)减隔震摩擦摆支座
根据公路建筑板式橡胶支座的结构型式分类如下:普通板式橡胶支座、矩形普通板式橡胶支座(GJZ系列)、圆形普通板式橡胶支座(GYZ系列)、板式橡胶支座圆形四氟板式橡胶支座(GYZF4系列、球冠圆板式橡胶支座(TCYB系列))聚四氟乙烯板式橡胶支座、矩形四氟板式橡胶支座(GJZF4系列)、球冠四氟板式橡胶支座(TCYBF4系列)由于板式支座本身具有足够的竖向刚度,可以满足较大垂直荷载,并具有良好的弹性以适应梁端的转动。
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》。
自振周期稳定,支座滑动面由特殊金属及高分子耐磨材料制成,具备较低摩擦系数和高阻尼的特性。
板式橡胶支座性能劣化类型板式橡胶支座性能劣化类型包括裂纹、钢扳外艏、不均匀豉凸与脱胶、脱空、剪切超限和支座位置串动等。
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。
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。
各种原材料入库都要检测,板式橡胶支座的原材料无非就是橡胶、加劲钢板,当然有时候如果涉及位移的支座就要需要聚四氟乙烯板了。
被动式减震橡胶支座装置:往复式减震:主要采用低屈服剪力钢板或无粘结预应力减震装置;摩擦式减震:青木式工法就是这一方法的代表,在日本具有较大影响。
(图三)LNR1500橡胶支座厂家
这也是我市个引入隔震技术的建筑,开创了大连地区建筑应用隔震技术先河,是大连地区率先按八度设防又应用隔震技术的建筑物,其抗震设计充分考虑了潜在的地震风险。
必须确保公路建筑盆式橡胶支座的上、下各部件纵横向必须对中,或由于安装时温度与设计温度不同,支座纵向上下各部件错开的距离必须与计算值相等。
对于建筑橡胶支座所使用的支承垫石的平面尺寸大小应能承受上部结构荷载为宜,一般长度与宽度应比橡胶支座大10CM左右。
为了确保施工质量和行车安全,根据以上四点要求,经过多次现场调查和技术论证,反复修改施工方案,择优选取了专业化施工水平较高的作业队伍,配置了特种新型施工设备,进行了严密的施工组织,成功实施了建筑腰椎换骨手术,为橡胶支座施工谱写了新篇章。
盆式橡胶支座是由上支座板、下支座板、球形板、聚四氟乙烯滑板(F球面四氟板)及橡胶挡圈组成的一种特殊盆式橡胶支座产品。
综合以上原因,由于支座受力面平整度不够,所以无法准确测量支座的平均压缩变形,只能测量支座的局部变形。
圆形球冠板式橡胶支座的特点球冠橡胶支座的顶部为球冠状,底部一般采用有半圆形圆环或者四氟板(F,所以它能具有很好的各向同性的特性,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,又可避免板式支座的边缘固偏心受力大容易破坏和脱空现象的发生。
GPZ橡胶支座代号GPZXXXSX(DX、GD)(F)表示耐寒型,常温型不表示:SX表示支座类型:XXX用数字表示竖向承载力单位MN(兆牛,10的6次方);GPZ支座名称:公路盆式支座橡胶支座适用温度范围:A.常温型支座:适用于-25℃---60℃;耐寒型支座:适用于-25℃---60℃,代号FGPZ的技术性能:A.支座竖向转角不小于40。
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