耐久性:设计寿命长,可达60-80年,与建筑物寿命相当。
本工程位于唐山市。整个建筑在地下室及车库连为一体,共有1#、2#、3#、4#楼组成,地下三层,地上八层,在电梯井底部、地下一层和首层之间设有一隔震层,该工程总建筑面积90992㎡,其中1#楼总建筑面积为23407㎡(地下建筑面积8552㎡,地上建筑面积14845㎡);2#、3#、4#楼总建筑面积为67590.3㎡,(地下建筑面积21986㎡,地上建筑面积45607㎡)。
这种结构具有多重技术优势:构造简单明确、加工制作便捷、成本经济效益显著、节约钢材资源。特别是板式橡胶支座在2MN以下反力范围内具有明显经济优势,而超过此范围则采用盆式橡胶支座更为经济合理。
FPS建筑摩擦摆支座的设计和安装需要专业的工程师进行,并且需要遵循相关的建筑标准和规定。
在板式橡胶支座组装过程中,必须使用丙酮或酒精将支座相对滑动面(包括不锈钢表面与聚四氟乙烯表面)彻底清洁,确保无灰尘和杂质残留,这是保证支座正常工作的重要环节。
安装质量是支座使用寿命的重要影响因素,因此在安装时,一是保证支座在墩、台上的位置要准确;二是保证橡胶板上下表面与墩台支撑垫石、梁板底面平整紧贴无缝隙,更不能出现脱空形象,当建筑有纵坡且小于3%时,要采取措施保证支座平面保持水平均匀受力;三是安装支座时好在气温略低于全年平均气温季节里(石家庄地区以秋季为宜)进行,以保证支座在高温或低温时偏位不至于太大。
计算水平减震系数跟选波有关,尽管规范给定选波条件,但仍然存在较大的空间。规范要求的反应谱上统计意义相符,如果要求按照隔震周期前三周期选取,那应用在抗震结构上不合理,如果用抗震周期前三周期也不合理,一般做法分别取前三周期,即6个周期点选取地震波,但这样对找天然波是非常麻烦的,因为隔震周期一般较大,天然波反应谱在长周期段一般下降较多,而规范反应谱在长期周期段抬高了,导致天然波难选。但总之,无论是三条包络还是7条平均,工程师对此的操作空间都非常大。
承载力验算:隔震层支墩、支柱及相连构件应采用隔震结构罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩进行承载力验算
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在隔震支座设计阶段,应重视控制相邻支座的竖向刚度差异与荷载分布差异,通过简化计算手段控制支座间的竖向变形差值,以降低结构局部倾覆风险。
其他工程结构:如采光顶网架工程、玻璃屋面工程、大剧院钢结构工程、连廊、桁架工程、大跨度体育场馆、电厂圆形网架工程、国际博览中心钢结构工程、地铁站、游泳馆桁架工程、展厅等项目工程。
转角与状态控制:在设计和施工中,必须采用正确的方法,确保橡胶支座的转角始终在其设计允许范围内,保证其处于预期的、合理的受力状态。
支座安装后调整:橡胶支座安装完毕后,若出现个别支座落空、受力不均,或初始剪切变形过大导致支座偏压、局部受压、侧面异常鼓出等问题,需及时处理:通常采用千斤顶顶起梁端,在支座上下表面铺涂水泥砂浆进行调整。
建筑支座脱空现象成因分析:建筑支座脱空是工程中需重点防范的问题,主要成因包括:墩台顶支座垫石标高控制不当,导致支座受力不均;垫石强度不足,受力后发生破碎,引发支座虚空;支座安装温度选择不合理,梁体伸缩量超出设计范围,支座无法复位,最终形成单侧明显半脱空。
隔震橡胶支座的隔震层增加造价汇总:+170~+230元/平方米隔震橡胶支座上部结构减少造价部分:由于上部结构受力大大降低,规范容许上部结构可按降1度设计,上部结构减少造价:-200~-280元/平方米总结:采用隔震技术后的橡胶支座后,结构增加造价总计:若不考虑上部结构按降1度设计,造价增加+170~+230元/平方米(约加7-10%),若要考虑上部结构按降1度设计:造价增减-30~-50元/平方米(约省2-5%)(房屋土造价为1800-2400元/平方米)是否要考虑上部结构按降1度设计,可视投资,安全要求等决定。
盆式橡胶支座与球型支座对于更大跨径或更复杂受力需求的桥梁,盆式支座与球型支座是常见的选择。
在支座选型方面,应优先考虑矩形支座设计,因为矩形支座沿短边方向的转动性能明显优于长边方向;圆形支座虽然各向转动性能一致,但总体转动效能通常不及矩形支座。支座设计不仅要满足承受和传递荷载的基本要求,还应确保桥跨结构能够产生必要的变位,同时保证力的传递路径合理通畅,避免出现过度应力集中现象。

通过技术创新,支座产品能够更好地适应复杂桥梁布置的需求,如坡桥、弯桥、斜桥及曲线桥等特殊线形桥梁。这些技术进步有效地改善了支座安装过程中可能出现的偏压、脱空等不良现象,提高了桥梁结构的整体可靠性。
盆式橡胶支座:作为新型支座类型,将承压橡胶块嵌入钢制凹形金属盆,使橡胶处于有侧限受压状态,大幅提升承载能力。其活动机理为:利用聚四氟乙烯板与不锈钢板的低摩擦系数实现水平位移,通过盆内橡胶的不均匀压缩适配梁体大转角需求,适配大跨度、高荷载工程场景。
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。
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。
实际震害调查充分证明了隔震技术的有效性。在橡胶垫隔震建筑中,大多数使用者仅感到轻微摇动,部分人员甚至完全没有震感。相关调查数据显示,隔震建筑在地震中基本保持完好状态,无任何结构性破坏,减震效果显著。
GPZ(II)盆式橡胶支座是一种采用铸钢构件与橡胶组合而成的新型盆式橡胶支座产品,它属于GPZ系列公路建筑盆式支座系列产品第二代产品,与同类的盆式支座相比,具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等特点,且重量轻,结构紧凑,构造简单,建筑高度低,加工制造方便,节省钢材,降低造价等优点,是适宜于大垮建筑使用的较理想的支座。
其隔震原理是通过支座的摆动,延长下部结构的自振周期,实现隔震功能。周期一般为桥梁固有周期的2倍以上,通常在2秒至6秒之间,以避免周期太大难以复位或周期太小导致梁体升高偏大。同时,通过滑动界面的摩擦消耗地震能量,实现减震功能。
在布置设计时,应确保支座有合理的传力路径。例如,在支座安装面较梁筋底宽时,应在支座底部设置大型钢筋混凝土梁杆支座垫石或厚板作为转换层,以扩散应力,避免支座因底部支承力不足或不均而产生压缩变形和应力集中。

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。
检查合格后,先对橡胶隔震支座连接板及外露连接螺栓采取防锈保护措施,检查完成安装检查确认水平,倾斜度及位置等。检查相关纸并现场核实建筑纵向延续梁片数,并初步核算出梁体分量及荷载才能。检验规则检验分类客运专线建筑盆式橡胶支座的检验分原材料及部件进厂检验、产品出厂检验和型式检验三类。检验项目如下:橡胶支座的产品的外观质量检验按表2要求,按5.2规定进行。减隔震橡胶支座:隔震建筑标识减震设计基本原理剪切屈服型阻尼器常设置于建筑结构弯矩小、剪力大的部位,刚架桥墩中或在自立式悬索桥塔身。
顶升更换技术在桥梁运营期内,支座的更换是一项技术要求极高的作业。
压缩变形:支座的竖向压缩变形不应大于支座总高度的2%。
隔震橡胶支座安装精度要求:支座的滚动和滑动平面需保持水平,其与理论平面的倾斜度不得大于 2‰。
板式橡胶支座:具备基础的竖向刚度与弹性变形能力,可承受垂直荷载并适应梁端转动,是工程中应用最广泛的基础类型。
选用建筑支座时,必须进行综合考量,主要因素包括:建筑跨径与结构形式:不同跨径和结构(梁桥、拱桥、索桥等)对支座的承载、位移、转动能力要求各异。
建筑支座选型需综合考虑八大因素,确保适配结构需求:竖向荷载:按永久荷载 + 可变荷载组合值确定支座承载力(安全系数≥1.2);水平荷载:地震、风力引起的水平力,需满足支座水平承载力≥水平荷载 1.5 倍;位移要求:温度变形(如桥梁年温差 ±30℃对应位移)、地震位移,选择 DX/SX 型号;转动要求:梁端转角(如简支梁端转角≤0.01rad),选择高弹性橡胶支座;结构型式:斜交桥选圆形球冠支座,大跨度桥选盆式支座,小跨径(≤10m)选普通板式支座;墩台与上部构造尺寸:支座平面尺寸需匹配墩台顶面积(支座边长≤墩台顶边长 0.8 倍);地基与沉降:软土地基(沉降≥50mm)选用可调高支座,便于后期高程调整;桥长:多跨连续梁(桥长>200m)需增加 SX 支座数量,避免位移集中。
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