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。
建筑摩擦摆减隔震支座是一种特殊的结构支承装置,它基于摩擦单摆原理来实现减隔震的功能。该支座利用滑动界面的摩擦消耗地震能量,并通过球面摆动来延长梁体运动周期,从而实现减震和隔振的效果。
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。
当采用新工艺进行隔震支座安装时,应按有关规定进行评审、备案。施工前应召开支座安装专家论证会或咨询会,对施工工艺进行评价,制订专项施工方案,并经监理单位核准。
因此在设计和施工时,必须采取正确的设计方法和规范的施工方法,以保证橡胶支座的转角不超出设计允许的范围,保证其处于设计允许的受力状态。
建筑橡胶支座承载能力的合理选择,支座承载力大小的选择,应根据建筑恒载、活载的支点反力之和及墩台上设置的支座数目来计算。
地震带给人们的危害是不言而喻的,地震的发生具有不确定性、危害大性,一次次地震的发生让人们认识要防震抗震的必要性,建筑隔震橡胶支座的出现顺应市场的需求,更好地起到隔震作用。
支座的转动必然引起支座的转角,支座的实际转角有2个方面,一是上部结构弯曲变形,这只是支座转角的一部分,是临时作用在支座上的;二是纵坡、横坡和施工安装误差引起的转角,这一部分的转角长期作用在支座上,所以要加以重视。
(图一)LNR橡胶隔震支座900
板式橡胶支座安装处宜设置支承垫石,支承垫石平面尺寸大小应按局部承压计算确定,垫石长度、宽度应比支座相应的尺寸增加50MM左右,其高度应为100MM以上,且应考虑便于支座的更换。
其实建筑支座处于建筑上下部构造连接点的重要位置,是将上部的车辆荷载和结构荷载传递到下部构造的中间纽带,它的可靠程度直接影响建筑结构的安全度与耐久性。
橡胶隔震支座的应用领域较为广泛,即可用于隔离地震引起的振动,也可用于隔离设备振动或环境振动。在建筑工程上橡胶隔震支座广泛用于医院、学校、通讯、消防、电力、金融、博物馆、核电站等重要建筑,以保证地震后结构和设备完好,功能不中断。近年来在住宅项目上也有大量应用。橡胶隔震支座还广泛用于公路、铁路建筑,以防止由地震引起交通中断,削减车辆引起的振动和温度变形。在设备隔震方面,橡胶支座用于贵重设备隔震和隔离震动设备引起的振动,橡胶支座还可用于石油浮放储罐和输油管线的隔震。
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。
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。
本产品除具有GYZ系列橡胶支座的所有功能外,由于采用了聚四氟乙烯滑板使梁底不锈钢板之间的摩擦系数变得很低,可以使建筑上部构造的水平位移,不受建筑支座本身剪切变形量的限制,能满足一些建筑的大位移量需要。
建筑橡胶支座安装力学分析橡胶支座是公路建筑结构的一个重要组成部分,是连接建筑主梁和下部结构的重要构件,是直接影响建筑寿命与行车安全的关键部位。
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支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。
(图二)HDR高阻尼橡胶支座厂家
整体板式橡胶支座的性能测试因受试验设备能力限制,可经厂方和用户协商,选择有代表性的小型支座进行试验。
对于处于地震带上的公路、铁路建筑,为减小地震灾害,现多选用抗震支座或减隔震支座产品。对于上部结构存在向上的反力的建筑,一般选用拉压支座。对于悬索桥、斜拉桥等存在漂浮结构的建筑,在梁体横向一般需要选用抗风支座产品。对于沿海及跨海建筑,为保证支座使用寿命,则多选用耐蚀支座产品(一般为耐蚀球型支座)。对于跨铁路、高山跨峡谷的建筑,为了不干扰铁路运行和减小施工难度,多选用转体法施工,因此多选用转体球铰产品。对于在高纬度地区低温环境,为保证钢材应力,多选用低温用支座。
竖向变形差可能导致局部的倾覆风险加大,因此在隔震支座设计时,应尽量保持相邻支座之间的竖向刚度相差不大和竖向荷载相差不大,应通过简单的手算控制竖向变形差的影响。
避免使用不合格的板式橡胶支座产品,作为一有专业的橡胶支座生产企业,我们认为建筑板式橡胶支座质量要从源头抓起,本着对企业负责,对工程质量负责,对社会负责的态度,身体力行扞卫建筑支座产业支撑的是建筑,更是责任与信任的理念建筑橡胶支座主要使用的规格有GYZ20042MM、GYZ20035MM、GYZF420044MM、GYZ25063MMGJZ20020035MM,GYZF420025042MM等,板式支座主要可以分为:普通板式橡胶支座、四氟乙烯滑板式橡胶支座、圆板坡形橡胶支座、球冠板式橡胶支座。
关于建筑支座的使用与维护简单介绍建筑支座的分类按材料分:刚支座,混凝土支座,铅支座,橡胶支座,其中橡胶支座是近几年来常见的一种。
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,使支座底面受力均匀。
1994年1月17日,美国洛杉矶大地震中,该市相距不远的两个医院,一个是隔震的,地震时医师护士照常工作,毫无问题;另一个是不隔震的,损坏厉害,一直无法恢复工作。
(图三)HDR500支座
摩擦系数变化:在长期不活动的条件下,其摩擦系数可能发生变化。
在四氟橡胶支座上加盖不锈钢板(厚度为3MM)和上钢板(厚度为18MM),上钢板的下平面采用机械加工成倒槽形。
落梁落梁前在梁体两侧的桥台或桥墩挡块与梁体间加塞木板,防止落梁时梁体发生水平位移。落梁时为防止梁与支座发生相对滑移,应在梁体两侧设置垫铁和防滑挡块等,待落梁工作全部完成后再拆除。氯丁橡胶的抗氧能力为橡胶的14倍,所以在做板式橡胶支座的时候尽量考虑氯丁橡胶。氯丁橡胶的耐老化性能要好,天然橡胶的耐老化性能较差,所以天然橡胶中要添加防老剂和防臭氧剂。锚固件:有锚钉、锚环、锚板结构三种,公路建筑工程师可根据桥面板设计厚度选用。锚固区是伸缩缝与路面的过渡区,极易破损。每层胶片的用量一定要准确,如果胶片的厚度控制的很好,可按尺寸下料。每个品牌均有众多车型,经分类整理。
摩擦摆支座按照摆动方式可分为单曲面和双曲面结构。
按技术性能可以分为:A.支座竖向转角≥40′;竖向承载力1000-50000KN共分28级,非滑移表面的水平承载力为竖向的10%;摩擦系数:常温型μ≤0.04;耐寒型μ≤0.06盆式橡胶支座压缩变形值不得大于支座总高度的2%,盆环的径向变形不得大于盆环外径的0.5‰其中固定式非滑移方向的水平承载力均不小于支座坚向承载力的10%。
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。
对于普通型建筑支座适用于跨度小于30M、位移量较小的建筑.不同的平面形状适用于不同的桥跨结构,正交建筑用矩形支座;曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座.对于四氟乙烯板式橡胶支座适用于大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量建筑.它还可用作连续梁顶推及T型梁横移中的滑块.矩形、圆形四氟板式橡胶支座的应用非别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同圆型扳式橡胶支座的产品特性1990年交通部公路规划设计院委托铁道部科学研究院对100多块圆型板式橡胶支座,进行了全面系统的试验研究。
四、四氟板式橡胶支座型号及适用气温氯丁胶型:+60℃~25℃天然胶型:+60℃~--40℃三元乙丙胶型:+60℃~-45℃五、四氟乙烯滑板式橡胶支座选用和安装选择四氟乙烯滑板式橡胶支座时,其橡胶支座承载力偏差范围应控制在士10%。
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