橡胶隔震支座(普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等)既具有较高的竖向承载能力、大水平位移能力和复位功能,同时普通橡胶支座与阻尼器、铅芯橡胶支座或高阻尼橡胶支座配合使用时可提供较大阻尼,由橡胶隔震支座组成的隔震体系理论、试验研究及工程应用已较为成熟,隔震效果显著,是目前建筑隔震的主流产品,外已经建成的隔震建筑90%以上采用橡胶隔震支座,我国建筑隔震采用橡胶支座的比例更大。建筑橡胶隔震支座在我国的应用较为成熟,标准较为完善。目前已颁布的相关标准有:《建筑抗震设计规范》(GB50011-20、《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECS126:200、《建筑隔震橡胶支座》(JG119-2000)、《橡胶支座第1部分:隔震橡胶支座试验方法》(GB20681-200、《橡胶支座第2部分建筑隔震橡胶支座》(GB20682-200、《橡胶支座第3部分:建筑隔震橡胶支座》(GB20683-200、《橡胶支座第4部分普通橡胶支座》(GB20684-200。正在编写的标准有《建筑隔震施工与验收规范》、《建筑隔震设计规范》等。
对应不同铅芯、建筑的要求,隔震橡胶支座可以有不同的叠层结构、制造工艺和配方设计,以满足所需要的垂直钢度、侧向变形、阻尼、耐久性、倾覆提离等性能要求。
同一片梁的两个或四个支座应处于同一平面上,为方便找平,可于浇注前在橡胶支座与垫石间铺涂一层水泥砂浆,让支座在重力下自动找平。
在施工现场常见滑板支座由于不滑动而造成支座发生较大的剪切变形现象,这种现象主要是因滑动摩擦面有杂质、不光滑或未加硅脂油引起。
不同使用要求的建筑隔震橡胶支座可有不同的叠层结构、尺寸、制造工艺和配方设计。建筑隔震橡胶支座应满足所需要的竖向承载力、竖向和水平刚度、水平变形能力、阻尼比等性能要求,并应具有不少于60年的使用寿命。
摩擦摆隔振支座,也被称为摩擦摆减隔震支座或摩擦滑移隔震支座,是一种特殊的建筑结构支承装置。它基于摩擦力和摆动原理工作,用于减小建筑结构在地震或其他外部振动下的振动幅度,提高结构的抗震性能。
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。
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。
(图一)建筑房建橡胶抗震支座
聚四氟乙烯板式橡胶支座是由普通板式橡胶支座上粘接一层厚1.5MM-3MM的聚四氟乙烯板而成;除具有普通板式橡胶支座的竖向刚度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应梁端转动外,因四氟乙烯与梁底不锈钢板间的低摩擦系数(μ≤0.06)可使建筑上部构造的水平位移不受限制。
建筑隔震橡胶支座检验分型式检验和出厂检验两类。制造厂提供工程应用的隔震橡胶支座新产品(新种类、新规格、新型号)进行认证鉴定时,或已有支座产品的规格、型号、结构、材料、工艺方法等有较大改变时,应进行型式检验,并提供型式检验报告。隔震橡胶支座产品在使用前应由检测部门进行质量控制试验,检验合格并附合格证书,方可使用。参考《建筑隔震橡胶支座》JG/T118-2018,建筑隔震橡胶支座应进行出厂检验和型式检验。型式检验合格后方可进行生产。每个隔震橡胶支座均应进行出厂检验,出厂检验应由制造厂质检部门或独立的第三方检测机构检验,检验合格方准出厂。、新产品的试制、定型、鉴定;、当原料、结构、工艺等有较大改变。
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。
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。
IS022762-1(部分:试验方法》规定了减(隔)震橡胶支座性能的试验方法以及其生产过程中所用的橡胶材料性能的测定,如压缩和剪切性能、支座的耐久性能和所用材料的力学物理性能.IS022762-2(第二部分:建筑应用规范》规定了用于建筑的减(隔)震橡胶支座的要求和用来制造这种支座的橡胶材料所应满足的具体要求。
二是具有满足的安全储藏,水平变形250%不会影响运用,别的具有满足竖向承载力包管安稳的支撑修建物,修建隔震板式橡胶支座布局中的隔震层具有安稳的弹性复位功用,能在屡次地震中主动瞬时复位.这是冲突滑移隔震系统所彻底不能比较的。
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。
正常情况下,以及地震时建筑未产生倾覆力矩时,控制箱不发挥作用,隔震橡胶支座独立承担竖向和水平向作用力,满足常规的和设防烈度时的使用功能;在罕遇地震发生时,当橡胶支座上产生拉应力时,拉应力主要由控制箱承担,隔震橡胶支座承担的拉应力很小,当隔震橡胶支座上的压应力超过设计值时,此时,控制箱和与隔震橡胶支座共同承受竖向压力。
(图二)LNR1300天然橡胶支座生产厂家
在橡胶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。
加载频率相关性能水平刚度按表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,加载频率/分别为0.02,0.05,0.1,0.2时的水平刚度和等效黏滞阻尼比,并计算与F=0.21HZ时的相应比值等效粘滞阻尼比4温度相关性能水平刚度按表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%,温度T分别为﹣10℃,0℃,20℃,40℃时的水平刚度和等效黏滞阻尼比,并计算与T=20℃时的相应比值等效粘滞阻尼比对用于高寒地区的建筑橡胶支座,可根据需要补充进行低温试验。
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。
传统抗震建筑,主要通过调整结构体系和增大梁柱截面来提高结构的抗震能力。增大梁柱截面,会导致结构体系个别区域刚度大,反而使结构延性降低,不利于抗震,也不利于发挥结构使用功能。对位于高烈度区的建筑以及结构形式比较复杂的建筑,结构形式和建筑高度受到限制,采用传统抗震技术解决难度较大。而建筑减隔震技术,可以降低上部结构的水平地震作用,适当降低抗震措施,可以选择合适的结构体系,使得上部结构设计更加自由灵活,建筑的使用功能得以充分发挥。
板式建筑橡胶支座的主要功能就是将建筑上部结构的反力可靠地传递给墩台,并同时能适应梁部结构的变形(位移和转角)。
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。
GJZF4公路建筑板式橡胶支座性能的试验方法GJZF4公路建筑板式支座的橡胶物理机械性能试验应符合GB/T294HG/T2198的规定。
建筑支承采用橡胶橡胶支座有以下2种可能:纵向与横向水平力由橡胶支座的剪刀刚度承受,这些橡胶支座是共同作用的,这种布设方法通常称为浮动结构,经常被用于地震区,在高烈度地震区如果采用这种布设方法,则需要特殊设计,抗震橡胶橡胶支座一般包含1个中心,铅芯阻尼器。
(图三)建筑高阻尼支座HDR厂家
橡胶支座剪切角α正切值,当不计制动力时,TANα不大于0.5,当计入制动力时,TANα不大于0.7.3.3橡胶支座的计算和验算均应满足JTGD62一2004的要求。
盆式橡胶支座安装时人员配置劳动力配置及工作任务序号工种人数工作任务1施工总负责人1组织指挥、统筹规划、调度2技术负责人1负责相关技术监督、指导及现场技术问题处理3质量、安全各1负责现场质量、安全监督4工长1负责现场施工协调5塔吊司机及指挥3~5将隔震橡胶支座吊运到指定位置6测量工程师2水平、标高测量定位、校核7混凝土运输车司机2运输混凝土8混凝土工2浇筑混凝土9试验员1隔震橡胶支座、混凝土检测10电工1现场施工用电管理水电预埋管不得穿入柱帽节点区域;上柱帽柱底纵筋可向外侧;柱头的钢筋网片,绑扎时应注意几层纵向钢筋要对齐,避免上下钢筋错位形成过密的网眼,不利于混凝土骨料通过和振捣棒的穿插。
此项工程若是采用人工控制千斤顶顶升更换建筑支座,顶升速率和高度很难做到同步,受力不匀还会给建筑构成损伤。
随着人类生活水平的日益提高,人们对自身居住安全的重视程度也越来越高,特别是在高烈度地震区,防震、抗震工作显得尤为重要。地震对建筑物的破坏,多数是由于地面的振动频率与建筑物主要结构构件的自然频率相偶合所致,它留给社会惨烈的一幕莫过于建筑物的破坏和倒塌。近十年来,全平均每年约有1万人在地震中丧生,50万人无家可归。目前,一种以柔克刚的新型抗震技术-隔震技术,正日益受到人们的关注。
橡胶隔震支座组装时,连接板上的螺栓应分次拧紧或采用2人对拧,以防止连接板与橡胶垫叠合不好而发生翘曲;
随着建筑技术的发展,大量的弯桥和宽桥的出现,70年代初国外就研制成球型支座,它的设计转角可远大于盆式橡胶支座,一般为0.01-0.02RAD,必要时也可以达到0.05RAD。
GYZ公路建筑板式橡胶支座耐久性能及性能的试验方法公路建筑板式橡胶支座性能与特点板式橡胶支座(GJZ、GYZ系列)由多层橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。
支座垫石顶面高程允许偏差不超过±2MM,顶面四角高差不超过1MM,轴线偏位不超过5MM。支座垫石顶面也要水平,应加强垫石支撑面混凝土的抹平工作,用较长直尺进行刮平,并随时检验其平整度。支座定位通过用以穿透螺栓,将支座固定在支撑结构上。支座更换用铁勾或人工取出旧支座,如旧支座已与垫石粘结而较难取出可用钢纤、铁锤敲击松动后取出。支座及配件应按型号分类放置,不得混放、散放。产品叠放时应以钢板为基准面叠放整齐、稳固。支座检测时有三个是要破坏的,另外三个做外观检测的是会返还给送样单位的。支座建筑高度低,对建筑设计非常有利。支座就位对中并调整水平后,用环氧砂浆或高标号砂浆灌注地脚螺栓孔及支座底板垫层。支座内橡胶与钢板结合部位的剪应力集中现象是支座损伤的主要原因。支座上、下板中心应对中,其偏差不大于2%。支座上、下板中心应对中,其偏差不大于2‰。
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