抗扭橡胶支座的布置方式,一般可沿着曲率半径的径向布置,并宜采用具有较大横向刚度的桥墩,对于总铰支承则可采用独柱墩的型式。
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;支座各部应保持完整、清洁。
固定点可设在中墩或桥台上,此时,橡胶橡胶支座或金属橡胶支座都可以使用,在考虑荷载和位移量后,再确定选用哪1种。
必须确保支座的上、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,橡胶支座纵向上下各部件错开的距离必须与计算值相等如果在连续建筑实行体系转换时,必须在橡胶支座和硫磺水泥浆块之间采取隔热措施,以免损坏填充四氟乙烯板和橡胶块。
减隔震摩擦摆支座(也称为FPS摩擦摆支座)是一种特殊的减隔震装置,它利用钟摆原理和滑动界面摩擦来消耗地震能量,进而实现减震和隔震的功能。
但在实际工程中,除了要求考虑扭转变形外,还要求上部结构的质心与隔震层水平刚度中心偏心率不超过3%,甚至在江苏、云南、新疆等局部地区要求偏心率不超过5%~2%,总体上比较严格控制质心刚心偏心率,以避免结构在地震作用下上部结构发生过大的扭转变形。
侧保护层在支座使用中是易出问题的部位,绝不可以有破损、裂纹、缺胶、露铁、起鼓,也决不允许用502等胶水来修补。
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(图一)减隔震高阻尼支座
隔震支座施工组织设计,必须有安全技术措施,施工现场所有安全设施必须按照施工技术措施的规定和要求设置。隔震支座下部结构件钢筋绑扎,并浇筑混泥土至下预埋板锚筋或预埋螺杆标高;隔震支座预埋件应符合现行有关标准、设计文件和施工方案的规定。隔震支座中心标高与设计标高的偏差不应大于5MM;隔震支座中心的平面位置与设计值位置的偏差不应大于5MM;各类钢筋代码说明,型钢代码及其截面尺寸标记说明;各类混凝土构件的环境类别及其外层钢筋的保护层厚度;各特殊工种经培训考试合格后持证上岗,严禁无证作业;各支承垫石顶面标高应符合设计要求。
支座布置时应检算支座的设计位移量是否满足建筑因制动力、混凝土收缩徐变和温度等共同作用及地震力引起的位移需求。
进行橡胶支座更换时要求的资源配置①劳动力资源配置:指挥组3人、技术组4人、安全组5人、作业组20人主要施工设备及材料:YBD250-18扁、千斤顶12台、高压油管20根、共60MSYB-2油泵14台、油箱5只、对讲机6台、游标卡尺9把、各型钢垫板及硅脂若干、耐高压油若干、圆形板式橡胶支座(φ280MM,厚84MM)8个(施工过程中,不得封闭交通,但为安全起见,可以限量通行;施工过程中,保证建筑任何部位不得有丝毫附加损坏;旧支座拆除和新支座安装(安装前涂满硅脂),工序紧凑,时间不得超过3H;需要复位的旧支座必须拿出清理干净,并涂满硅脂后才能进行复位,经更换、复位后的支座,正交方向中线偏位不得大于2MM。
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。
对隔震支座上预埋钢板水平度和轴线位置进行复检,同时检查隔震橡胶支座外观是否正常,如有脱漆现象,必须进行修补,包括螺栓头部分,满足要求后浇筑混凝土。
由于梁的纵向刚度远大于桥墩的弯曲刚度,在纵桥向地震激励作用下,高架建筑结构体系上梁结构可模拟为刚体,板式橡胶支座可模拟为水平向弹簧。
三、四氟滑板支座施工安装过程的监理控制要点四氟滑板支座的安装方法与普通支座基本相同,监理工程师在检查中需注意以下几个方面:四氟滑板支座应水平放置,且四氟滑板向上放置,工程实例中出现过由于工程技术人员疏忽和操作工人的随意使滑动支座安装倒置,四氟板贴于垫石或墩台上,监理工程师一旦工作中未检查到位,将致使滑动支座失效而带来严重质量问题。
以支座偏位为例,其产生的原因通常是支座或垫石放样不准,因此应在支座安装时进行校核,如垫石位置有较小偏差,可采用环氧砂浆进行调整,如偏差过大,则应重新浇筑垫石。
(图二)LRB500隔震支座厂家
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。
竖向变形观测:橡胶隔震支座安装过程中,应做好安装过程的施工记录,上部结构施工过程中,每完成一层应做一次橡胶隔震支座竖向变形观测。
FPS建筑摩擦摆支座(Friction Pendulum System,简称FPS)是一种用于建筑物抗震设计的摆式隔震系统。它基于摩擦力和摆动原理,旨在通过球面摆动延长结构振动周期和滑动界面摩擦消耗地震能量,从而实现隔震功能。
在2011年日本的“3·11”0级大地震中,仙台、福岛等震区建筑等近100栋隔震建筑完好无损,室内设施和物品甚至没有发生移位,其中包括高度超过100米的高层隔震建筑,而没有采用这一技术的传统抗震建筑则大量损位。
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目前板式橡胶支座主要用于6-20M中小跨径的钢筋混凝上、预应力混凝土及钢的铁路建筑上,大支座反力约达2.2MN。
主动隔震技术的发展还有新型隔震材料的研究。高阻尼隔震橡胶、记忆合金阻尼材料、粒子摩擦减震材料、磁敏材料、压电材料等新型隔震材料的研究,也将是未来隔震技术研究的一个重点方向。主动隔震控制和被动隔震控制各有优点,而且不能相互替代。将二者结合使用,将会克服单独使用的局限性。因此,主、被动控制的复合交叉运用为今后隔震技术的发展提供了新的思路。
通过计算以上流入建筑各部分的功率流,得到传递到各桥墩的振动能量大小,进而可以评价支座参数对建筑抗震性能的影响。
(图三)LRB橡胶隔震支座生产厂家
不同的平面形状适用于不同的建筑结构:正交桥用矩形支座;曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座;斜交桥亦可用斜角(平行四边形)支座(它的锐角与梁的斜交角相同),但这种支座正在被圆形支座所代替。
对于一般的板式橡胶支座处于无侧限受压状态,其抗压强度不高,加之其位移量取决于橡胶的容许剪切变形和支座高度,所以板式橡胶支座的承载力和位移值受到一定的限制。
支座垫石内应布置钢筋网,钢筋直径为8MM时,间距宜为50MMX50MM,建筑墩、台内应有竖向钢筋延伸至支座垫石内,支座垫石的混凝土强度等级不应低于C30。
地基隔震主要是经过运用砂垫层、软粘土等办法在修建的地基傍边设置防震层。然后使修建物地基在遇到地震时能将地震波重复吸收,进而到达下降地震才能的作用,防止修建物遭到损坏。
为在框架梁准确,个跨梁或梁,梁底排在两侧的支座交叉定位中心,在梁的另一端安装位置标记中心线的垂直线,落梁时,码头上的位置中心线相重合。
按照桥面的位置可分为:建筑支座上承式拱桥、建筑支座下承式拱桥、建筑支座中承式拱桥;上承式拱桥:桥面系设置在拱圈之上的拱桥。
通过对部分高速公路板式橡胶支座的实际使用情况进行调查,发现用户在板式建筑支座的安装过程中可能出现的问题如下:部分梁底支座安装位置平面与墩台处支承垫石上表面夹角过大,造成支座单边受力,因而支座局部变形严重,如果继续增加恒载和汽车活载,梁体会继续发生挠曲变形,这样会加大梁底的倾角,严重时会造成板式橡胶支座单边脱空。
例如:GPZ(II)30SXF:表示GPZ(II)盆式橡胶支座中设计承载力为30MN的双向(多向)活动的耐寒型盆式支座。
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