为了提高结构的抗震能力,在工程中设计隔震层,并采用减隔震技术。通过该隔震层,主体结构全部由叠层橡胶隔震垫托起,上部混凝土结构与基础底板完全断开,同时,设置粘滞性阻尼器以限制建筑物在地震作用下产生过大水平位移。隔震层内主要结构构件包括承台上支墩、阻尼器支撑吊柱、橡胶隔震支座及粘滞阻尼器等。隔震支座固定于承台上支墩上,利用支座的水平柔性形成一道柔性隔震层,从而吸收和耗散地震能量;阻尼器固定于吊柱与上支墩之间,根据流体通过节流孔时产生的粘滞阻力来消耗外部传来的能量;隔震层内各结构构件互相连接,形成整体的减隔震体系。
目前,橡胶隔震支座是推广应用减隔震技术领域的一个主要产品。从外部看,橡胶隔震支座就是一个由橡胶、钢板组成的圆形“黑疙瘩”。实则不然,它是名副其实的高科技产品。其由多层橡胶和多层钢板交替重叠组合而成,橡胶、钢板的数量、成分、组合都需按照不同的建筑物结构来“排列”。从专业角度而言,每个隔震支座的生产,都得按照建筑物的所在地质条件、建筑物结构整体特性和结构布置、结构刚度等各种因素计算,既要做到符合建筑物的垂直承载力及垂直刚度,又要实现有稳定的复位能力、抗老化性、耐久性、防火性、耐酸碱等,以达到建筑物减少地震反应的目的。
隔震技术是通过在上部结构与下部结构之间设置隔震层,以避开地震对建筑物的能量输入。近年来发明了种类繁多的隔震装置,按其原理不同可分为弹性支承与滑动支承两大类。弹性支承类隔震装置主要有铅芯橡胶隔震支座,夹层橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等,一般采用橡胶为柔性材料,地震时柔性材料发生较大水平变形,阻止了携带主要能量的高频地震波向上部结构传递,上部结构所受地震作用显著减小。而滑动支承类隔震装置内部有一滑动界面,当地震引起的惯性力大于大静摩擦力时,上部结构即可在隔震装置的滑动界面上产生滑动,这样可以避免剧烈的地表运动传至上部结构,常见的有水平摩擦滑动隔震支座、滚动隔震装置和摩擦摆隔震支座。
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。
各项研究参数被纳入《铁路桥油设计规程》(TN2—8,并于1987年制定门铁路建筑板式橡胶支座技术条件》(TBL893—8。
随着工程技术的进步以及设计师想象力的延伸,未来还可能出现多级隔震、底盘上部分隔震等各种组合,为结构设计带来新的挑战,但万变不离其宗,在任何情况下,隔震功能的有效实现和持续实现是永恒的基点。
因此,在安装橡胶支座时,对于当地温度差的变化必须有明确的了解。因此,在设计橡胶支座转角时必须考虑抗压弹性模量的变化范围。因此,在橡胶支座设计时不仅要控制竖向压应力,还必须对其转角加以严格控制。因此,支座的竖向承载力可大幅度提高。因此,只要善于运用,就可以利用预加应力获得改善结构使用性能和提高结构强度的效果。因此必须经常养护,损坏时要及时进行更换或修补。因此对形状系数大的橡胶支座,应适当增加橡胶层总厚度来提高其转动性能。因此关于板式橡晈支座的使用寿命的评估,还需要有长期的科学试验数据的积累。因此在顶推桥施工中采用四氟橡胶滑块时,有时发生四氟板与橡胶错位的现象。因此在伸缩缝端部设置混凝土锚固区域,以改善其受力的不利状况。
地震造成的破碎不仅仅是使建筑物倒塌。烈度6或更高烈度的地震会使家具和屋内的大型固定装置跌落或飘落,从而压伤路上的行人。威胁随着高度的增加而大幅上升:楼层越高,建筑在地震中震动越剧烈,对房间造成的破坏也就越严重。为了降低危险程度,建筑行业在过去的15年中一直在研究隔震技术,可以利用这类技术将建筑结构与地基分离,从而使建筑本身不会受到地面震动的影响。近发生地震证明了这类施工方法对高层建筑尤其有效。
(图一)房子减震支座
采用按隔震支座相同位置螺栓孔的4MM厚钢模板,便于锚筋和套筒的平面位置和标高定位,防止锚筋和套筒在浇筑混凝土时产生偏位。
上部结构的荷载通过支座集中作用在一个很小的面积上,由于支座构造型式的不同,支座反力的力流分布如1一2所示。
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。
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。
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。
板式橡胶支座及四氟滑板橡胶支座应检查如内容:①支座是否出现滑移及脱空现象;支座的剪切位移是否过大(剪切角应不大于35°);支座是否产生过大的压缩变形;支座橡胶保护层是否出现开裂、变硬等老化现象,并记录裂缝位置、开裂宽度及长度;支座各层加劲钢板之间的橡胶板外凸是否均匀和正常;对四氟滑板橡胶支座,应检查支座上面一层聚四氟乙烯滑板是否完好,有无剥离现象,支座是否滑出了支座顶面的不锈钢板。
由地震模拟试验结果可知:隔震体系的结构加速度反应只相当于传统结构(基础固定)加速度反应的L/3~1/10。这种减震效果是一般传统抗震结构所望尘莫及的。从而能非常有效地保护结构物或内部设备在强地震冲击下免遭任何毁坏
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。
(图二)HDR高阻尼隔震支座
聚四氟乙烯支座(滑动支座、该支座以聚四氟乙烯板和不锈钢板作为支座的相对滑动面,其滑动序擦系数远小于钢对钢的滑动障擦。
在平坡的情况下,同一片梁两端支座垫石水平面应尽量处于同一平面内,其相对误差不得超过2MM。在平时干摩擦面不滑移,阻尼橡胶圈也不会产生挤压变形。在坡桥的情况下,梁底支座予埋钢板应严格按照纸要求,按水平固定、安装,已达到坡桥正做原则。在前期调隔震模型中有以下几点注意的:在建筑梁体因温差等因素引起位移时,机械固定在边梁沟槽中的橡胶密封条能自由折迭伸缩。在建筑支座的设计与计算时,应主要考虑支座的受力情况及变位分析。在建筑支座的设计与计算时应主要考虑支座的受力情况及变位分析。
四氟板式橡胶支座不仅技术、性能优良,还具有构造简单、价格低廉、无需养护、易于更换缓冲隔震、建筑高度低等特点。
隔震建筑结构的定型基本规则。应控制隔震支座的布置及结构的刚度,使其分布均匀。尽量使结构刚度中心与上部结构的质量中心的偏移小一些,这样做可以保证结构不致因太大的扭转作用而发生意外破坏。
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。
近,美国加利福尼亚大学圣迭戈分校用一台地震模拟器对一座5层楼24米高的模拟医院进行测试,这座建筑物事先安装了橡胶隔震支座,科研人员要测试隔震支座在地震中对建筑物的保护作用。
对于存在问题的支座,监理工程师要记录裂缝位置、开裂宽度及长度、剪切位移大小等相关数据,并做好问题描述和定期观测工作。
橡胶支座参数对高架桥功率流的影响板式橡胶支座水平刚度取以下数值(KN/M):1.705×;104,2.273×;104,2.728×;104和将以上四种情况记为橡胶支座1,橡胶支座2,橡胶支座3和橡胶支座4,并与采用普通活动支座的情况做比较。
(图三)LRB300橡胶隔震支座
橡胶树料及配方举例板式橡胶支座用的橡胶材料应满足以下要求;(有较高的抗压强度;有良好的弹性,且徐变变形小;能较好地适应温度变化的影响;耐老化性能优良;有良好的耐磨耗性能;(6)加劲物有良好的粘结性能。
以上几点为四氟板式橡胶支座与普通板式支座的区别,四氟板式橡胶支座适用于大跨径、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量的建筑。
隔震橡胶支座是由薄钢板和薄橡胶板交互叠合、模压硫化而成,钢板与橡胶板的黏合强度关系到支座在承载时钢板对胶层的约束效果及在发生地震时的变形能力,因此黏合强度极为重要。目前钢板采用喷砂处理,涂上由含卤聚合物弹性体、黏合增进剂和偶联剂等组成的热硫化胶黏剂。双涂比单涂更佳,黏合强度一般都在15KN?M-1以上。
板式橡胶支座的安装准备①板式橡胶支座安装处宜设置支承垫石,要求梁体底面和墩台上的支承垫后顶面具有较高的平整度;一般要求垫石长度、宽度应比支座相应的尺寸大50MM左右,支承垫石顶面相对水平误差不大于1MM,相邻两墩台上支承垫石顶面相对水平误差不大于3MM。
大变形相关性能水平刚度先按表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%时的水平刚度,再做剪切变形R=250%试验8次后,重新测定被试橡胶支座在设计轴向压应力作用下,剪切变形R=100%时的水平刚度和等效黏滞阻尼比并计算相应比值等效粘滞阻尼比。
试验样品成品盆式橡胶支座试验应采用实体盆式橡胶支座,受试验设备能力限制时,可与用户协商选用有代表性的小型盆式橡胶支座进行试验;盆式橡胶支座摩擦系数可选用小型盆式橡胶支座进行试验。
隔震支座及其连接件进场时,应对生产企业的合法性证明文件、产品合格证书进行检查;还应对隔震支座的出厂检验报告和型式检验报告进行检查。
橡胶本身的是G4的还是G6的,都不一定..比如:铅芯橡胶支座适用范围:高度不超过40M,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的多层和中高层结构。
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