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。
隔震技术(Base Isolation)通过在建筑基底或层间设置柔性隔震装置(如橡胶支座),形成一个水平刚度较低的“柔性结构”体系,从而有效减少地震作用对上部结构的影响。铅芯橡胶隔震支座通过内置铅芯提高了支座的阻尼性能和初始刚度,兼具隔震与抗风振能力。
为便于隔震支座日后更换,在隔震支座上表面铺设一层SBS油毡厚3MM。为此,对公路建筑的养护、维修要做到实时、隹确。为此建议建筑设计单位,承载力超过3000KN的支座尽量选用盆式橡胶支座,以确保工程质量。为防止布料机振动使下预埋板发生位移,可采用汽车泵浇筑。为防止离心力下使梁体横向移动,可设置横向挡块。为防止梁(上部构造)的横向移动,在支座或上部构造两侧需设防滑挡块。为防止漏浆,可在支承钢板之间四周空隙处,用纱回丝,油灰或软木板填设。为改善框架结构及底框结构的抗震性能,提出一种新型扇形铅粘弹性阻尼器对梁柱节点进行耗能减震加固。为减低滑板材料的磨耗,该桥球型支座设计应用了补充硅脂装置以提高支座的耐久性。为简单起见,不设专门的支座结构,直接使板或梁的端部支承在几层油毛毡或石棉做成的建议垫层上。
规范量化要求:依据《建筑抗震设计规范》GB50011 第 12.2.15 条:多层建筑:需计算 “隔震与非隔震各层层间剪力的最大比值”,控制≤2.5;高层建筑:额外计算 “隔震与非隔震各层倾覆力矩的最大比值”,取与层间剪力比值的较大值,控制≤3.0。
盆式橡胶支座:重点检测外观质量、内在质量、竖向压缩变形、盆环径向变形。
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。
施工记录与监测:对于铅芯橡胶支座等重要部件,应做好详尽的安装过程施工记录。在上部结构后续施工中,建议每完成一层,就对橡胶支座的竖向变形进行一次观测,以监控其长期行为。
从工程实例来看,隔震技术的有效性已得到验证。对比数据显示,采用隔震设计的建筑在地震中能够保持正常使用功能,而非隔震结构则往往遭受严重损坏且恢复困难。在计算方法上,隔震结构需考虑上部结构的弹性特性与隔震层的非线性特性,通常采用时程分析方法进行计算分析。
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摩擦摆支座具有隔震和减震功能,其应用领域较为广泛,主要包括以下方面:
抗震与隔震性能:在抗震领域,铅芯橡胶支座等隔震支座应用广泛。铅芯能够提供耗能能力,大幅降低传递到上部结构的地震作用。采用隔震技术后,结构构件截面可减小,节约钢筋与混凝土用量,从而降低工程造价,并可能带来增加地下车位和建筑使用空间等附加效益。
滑动机制处理:对于需要减少摩擦的滑动面,可采用在钢板接触面包覆特定润滑材料(如石墨润滑剂)的方式来实现。
二、铅芯抗震橡胶支座的优点及主要性能要求抗震橡胶支座支座的优点:铅芯抗震橡胶支座除了本身的抗震力学性能满足抗震设计及使用要求外,还具备以下优点:一是铅芯抗震橡胶支座耐久性好,抗低周期疲劳性能、抗热空气老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均较好,其寿命可达60~80年[1],期间的抗震力学性能不会发生明显变化,也就是说在60年之内不会影响使用,可见,与铅芯物具有同等寿命。
四氟滑板式橡胶支座:分为多向活动支座和单向活动支座。其上下连接钢板可根据工程需要设计为方形或圆形。为保证支座就位准确,下钢板的支座放置处常预先设置深度约5mm的凹槽。对于活动支座,安装后需特别注意对聚四氟乙烯滑板和不锈钢滑板表面的保护,防止划伤及赃物粘附,并确保润滑硅脂填充饱满。
日常养护管理系统的养护是保证支座耐久性的必要手段。应始终保持支座周围区域的清洁,及时清扫污水,排除墩、台帽上的积水。必须防止橡胶支座接触油脂类物质,对于梁体底部及墩、台帽上残留的机油等污染物,应及时进行彻底清洗。
纳米改性橡胶材料也是一个重要的创新方向。通过在橡胶中添加纳米级别的填料,如石墨烯、纳米碳酸钙等,使橡胶的性能得到了极大提升。研究表明,添加 2% 石墨烯的橡胶材料,其耐臭氧老化性能提升了 50%,拉伸强度提高了 30%,达到≥18MPa 。在实际应用中,这种纳米改性橡胶支座在恶劣的自然环境下,能够保持更长久的性能稳定,有效延长了建筑和桥梁结构的使用寿命 。
对于铁路路梁建筑,由于制动力影响较大,固定支座和活动支座的布置应根据如下原则:对桥跨结构而言,好使梁的上弦在制动力的感化下受压,并能对消有部分竖向荷载上弦发生活力发火的拉力;对桥墩而言,好让制动力的感化偏向指向桥墩核心,并使桥墩顶混凝土或浆砌片石受压,在制动力感化下受压而不是受拉。
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地震强度:地震强度越大,摩擦摆支座的最大水平滑动位移通常也会增加。
板式橡胶支座:自二十世纪三十年代国外开始研制,至今已有七十余年应用历史。国外橡胶工程界通过对不同形状系数、不同橡胶硬度的试件进行数千次应力 - 应变试验,明确了其工作原理,是工程中应用广泛的基础支座类型;
施工温度选择对支座安装质量至关重要,温度过高或过低均会导致梁体伸缩量异常,进而引发支座单侧半脱空等问题,需结合工程区域气候特征确定合理安装温度区间。
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。
在现代建筑抗震领域,隔震技术凭借其独特的力学机制,为建筑结构在地震中的安全提供了可靠保障。其核心思路是在建筑基础与上部结构之间巧妙设置柔性隔震层,这一设计宛如为建筑安装了一个强大的 “缓冲垫”。其中,橡胶支座是隔震层的关键部件,通过自身的弹性变形来延长结构的自振周期。通常情况下,普通建筑结构的自振周期较短,而设置橡胶支座后,结构自振周期可延长至 2 - 3 秒。这样一来,地震能量在传递过程中,由于周期的改变,难以与建筑结构产生共振,从而有效减少了地震能量向上部结构的传递 。
精确就位技术:在支承垫石上按设计图纸准确标出支座位置中心线,同步在橡胶支座表面标记十字交叉中心线。安装时应确保支座中心线与墩台设计位置中心线完全重合,实现精准就位。
支设梁、支墩侧模与板底模:支墩和梁侧模板采用15MM厚木胶合板,背面衬50×100方木;楼板模板支好后,在上面放出隔震橡胶支座的平面位置控制线;下预埋板终校正固定:底板钢筋绑扎完成后,对下预埋板进行校正并固定牢固;高强螺栓预拧与下预埋板保护:为保证下预埋板上套筒的位置准确,同时也为了防止浇筑砼过程中套筒内落入砼,先行将高强螺栓拧到预埋板上,但不用拧紧;同时做好防护防止浇筑砼时污染预埋板表面;浇筑梁板、支墩砼:梁板与支墩的砼一次性浇筑。
板式橡胶支座发生过大剪切变形、老化、开裂等时应及时更换。板式橡胶支座目前几乎在各地普遍采用。板式橡胶支座是仅用一块橡胶板做成的适用于中、小跨度建筑的一种简单的橡胶支座。板式橡胶支座是一种新型建筑支座。板式橡胶支座性能劣化等级评定详见表8—3。板式橡胶支座一般分为非加劲支座和加劲支座两种。板式橡胶支座已成为我国公路与城市建筑广泛采用的一种支座形式之一。板式橡胶支座应定期进行养护和维修检查,一旦发现问题,应及时进行修补或更换。板式橡胶支座由多层天然橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成一种建筑支座产品。板式橡胶支座由几层橡胶片和薄钢板组合而成,能适应预制钢筋混凝土在制作过程中所产生的较大间隙偏差。板式橡胶支座有矩形和圆形两种,一般当斜度大于10°时采用圆板形支座,否则采用矩形支座。板式橡胶支座在公路建筑中小型建筑中比较常用的产品,它分为普通板式橡胶支座、四氟板式橡胶支座。板式橡胶支座整理提供,转载请保留。板式橡胶支座主梁受荷载挠曲等因素的影响,表面将产生不均匀压缩变形,则其平均压缩变形。板式橡胶支座转角超限是由于设计及安装不当造成支座转角超过相应荷载作用下大的预期设计转角。
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型号示例:以GPZ(II)系列为例,其型号编码包含丰富信息。GPZ(II)50DX:表示该系列中设计承载力为50MN(约5000吨)的单向活动常温型支座。GPZ(II)80GD:表示该系列中设计承载力为80MN(约8000吨)的固定常温型支座。
滑移结构优化:采用不锈钢板与聚四氟乙烯模压板组成平面滑移面,摩擦系数极低,能有效适应结构水平位移需求,同时具备承载能力大、变形量小的优势,可长期承受重载而保持稳定。
偏心率控制:偏心率计算需重点考虑罕遇地震下的等效刚度,避免罕遇地震时隔震层扭转变形过大导致支座破坏及结构连续倒塌,设防烈度作用下结构扭转变形破坏风险较低。
精度控制:安装前需复核垫石混凝土强度、顶面高程及预埋件位置,确保支座调平并紧固连接螺栓。厂内可预设转角与位移,但需整体装配调试。
盆式橡胶支座螺栓连接施工调平工序:先用钢楔块调平下支座板四角,确保高程、位置符合设计后,采用 M50 环氧砂浆(抗压强度≥60MPa)灌注地脚螺栓孔及支座垫层;后续处理:环氧砂浆养护 7d(抗压强度≥40MPa)后拆除钢楔,并用同配比环氧砂浆填满楔块空隙,防止局部应力集中。
盆式橡胶支座用原材料及部件需严格按照相关规范进行检验,确保其性能符合设计要求。检验项目及检验周期应符合行业标准规定,以保证支座质量可靠。
支座安装平面必须与支座的滑动平面或滚动平面平行,其平行度偏差不宜超过2‰。
滑移面失效问题:在施工或使用过程中,滑动支座若因摩擦面存在杂质、表面粗糙或未按要求涂抹硅脂油,可能导致支座无法正常滑动,引起较大剪切变形,影响位移功能的实现。