铅芯支座除能承受结构物的重力和水平力外,铅芯产生的滞后阻尼的塑性变形还能吸收能量,并可通过橡胶提供水平恢复力。
摩擦摆支座通过在球面抬升实现从动能到重力势能的转变,与常规支座转换为弹性势能有一定的差异;通过摩擦副之间的相对滑动实现能量消耗,是一种兼具弹性恢复能力和耗能能力的隔震支座。
橡胶支座的老化性能竖向刚度先测定被试橡胶支座的竖向刚度、水平刚度、等效黏滞阻尼比;再将橡胶支座置于100℃的恒温箱内185H(或相当于20℃X60年的等效温度和等效时间)后取出,冷却至自然室温,再重新测定橡胶支座的竖向刚度、水平刚度、等效黏滞阻尼比及水平极限变形能力。
本工程用到的橡胶隔震支座的数量较多,使用部位为电梯井底部、地下一层和首层之间。橡胶隔震支座在本工程的构造由三部分组成:下支墩、橡胶隔震支座、上支墩。橡胶支座通过预埋板用高强螺栓等连接件与上下支墩相连。主楼内隔震层层高为650M,隔震支座的主要型号有:RB600、LRB600、RB700、LRB700、RB800、LRB800。
摩擦摆隔振支座在高层建筑、桥梁和其他建筑结构中广泛应用,可以有效地降低地震对建筑结构的影响,保护人民生命和财产安全。然而,这种支座也有一些局限性,例如需要定期对摩擦材料进行更换和维护,对材料的质量要求也比较高。
板式橡胶支座的路基工程的特点为保证道路具有坚实而稳定的基础是路基工程的中心任务,实践证明,没有坚固、稳定的路基,就没有稳固的路面。
近,美国加利福尼亚大学圣迭戈分校对这种支座进行了测试,再次验证了这项新技术在保护建筑物方面起到的作用。
若在建筑设计时采用了相关的隔震措施,那么应当保证建筑的抗震性能不低于那些采用普通抗震设计所起到的抗震性能的大小。
(图一)HDR900橡胶隔震支座
1981年铁道科学研究院曾对在安徽固镇铁路桥上使用了10年之后取下的支座进行力学性能测定,实测支座〔150MM300MM28MM)抗压弹性模量E=527MPA,与铁路标准值670MPA相比抗压模量还略有下降;剪切模量实测为1.315MPA比理论值1.1MPA增加约19.55%。
J4Q铅芯隔震橡胶支座的应用范围广泛,不仅适用于桥梁建筑支座,还特别适用于需要特别抗震措施的场所,如幼儿园、展览馆等公共建筑。这些支座能够在地震发生时显著减少结构的振动,保护人员和财产的安全。
板式橡胶支座的其他异常现象板式橡胶支座在实际工程中用量较多,而且其安装看似简单,因此施工单位的重视程度也就不够,在安装工人眼里有时更是随意性很强,因此除了上面所提到的几种现象外,还有以下一些异常现象:支座垫石简单的采用砂浆进行代替。
任何一项与建筑结构安全相关的新技术的推广,通常都将经历研究、试验、试点再到广泛应用的较长过程。抗震新技术尤其要经过发生概率较低的大地震的实际检验方可推广应用。橡胶隔震支座经历了近50年的研究发展,目前橡胶隔震支座结构简单、造价合理、理论和试验研究成果比较丰富和完善,且经历多次地震检验效果明显,标准相对健全,技术较成熟,已进入推广应用期。在今后较长时期橡胶隔震支座将成为建筑隔震依托的主要产品。目前,我国建筑上使用多的是普通橡胶支座和铅芯橡胶支座。普通橡胶支座阻尼较小,地震作用下的水平位移较大,但变形后的恢复性能好。铅芯橡胶支座在罕遇地震作用下水平位移较小,但是对于高频波的隔震效果相对较差,且上部结构高振型影响较大,针对两种橡胶支座的性能特点,通常采用两种橡胶支座合理组合的建筑隔震体系可以达到较好的隔震效果,同时隔震层罕遇地震下的变形也能得到较好的控制。由于铅芯橡胶支座在生产和使用过程中存在环境污染风险,所以国际上开始探索使用高阻尼橡胶支座作为升级替代产品,高阻尼橡胶支座阻尼和水平刚度依赖于应变频率和幅值,对高频波的隔震效果较好。高阻尼橡胶支座对橡胶材料性能要求较高,影响支座性能的因素较多,在试验研究及结构设计上尚有许多难点需要突破。另外,由于市场工艺水平的限制,过去我国建筑隔震支座产品尺寸较小、性能不稳定、产品繁杂,随着工艺水平的提高,标准化的高性能大尺寸隔震产品必将成为主流,以适应更高的建筑抗震性能要求。
工程结构减震控制是工程结构抗震的一个新领域,包括隔震、消能减震、各种被动控制、主动控制、混合控制等。它不是采用加强结构的传统抗震方法来提高结构的抗震抗风能力,而是通过调整改变结构动力参数的途径,以明显衰减结构的震(振)动反应,有效地保护结构内部设施在强地震中的安全,或在其它外干扰力作用下使结构满足更高的减震(振)要求。它已越来越广泛地应用在工程结构的抗震、抗风、减震(振)、降噪等领域中,显示出明显的减震(振)效果,取得了明显的社会效益、技术进步效益和经济效益,引起外学术界、工程界的极大关注,它为工程结构的减震(振)提供了一条崭新的途径。在很多情况下,它比传统的抗震方法更加有效、合理和经济。随着现代化社会的发展,人们对抗震、减震、抗风要求的日益提高,工程结构减震控制技术将会越来越广泛地被应用。
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。
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。
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(图二)橡胶抗震支座厂家
滑移支座存在着严重的质量问题。实践中我们可以看到,滑移支座材料因长期暴露在外部环境之中,因此很容易遭受外部环境的影响,比如光照、热量以及氧化和腐蚀等,久而久之便会引起滑移材料开裂等病害。通常情况下,滑移支座所处的周围环境存在着较大的差异性,而且支座自身质量也有很大的不同,滑移支座实际使用寿命也就有所不同。
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。
按跨逐跨整体顶升:断开每跨之间的桥面联系,使被顶升的桥跨称为完全简支,再使用顶升设备将整跨顶升后更换支座。这种方法施工时间较长,整个工程对交通的干扰较大。
隔震技术是指在结构底部或某层之间设置由柔性隔震装置(如橡胶支座)组成的隔震层,形成水平刚度很小的“柔性结构”体系,如下图所示。
隔震特性:隔震装置具有可变的水平刚度特性,在强风或微小地震时(F≤F,具有足够的水平刚度K1,上部结构水平位移极小,不影响使用要求;在中强地震发生时,(F>F,其水平刚度K2较小,上部结构水平滑动,使“刚性”的抗震结构体系变为“柔性”的隔震结构体系,其自振周期大大延长(例如TS=2~4S),远离上部结构的自振周期(TS=0.3~1.2S)和场地特征周期(TG=0.2~0S),从而把地面震动有救地隔开,明显地降低上部结构的地震反应,可使上部结构的加速度反应(或地震作用)降低为传统结构加速度反应的1/4~1/12。并且,由于隔震装置的水平刚度远远小于上部结构的层间水平刚度,所以,上部结构在地震中的水平变形,从传统抗震结构的“放大晃动型”变为隔震结构的“整体平动型’,从激烈的、由下到上不断放大的晃动变为只作长周期的、缓慢的、整体水平平动.从有较大的层间变位变为只有很微小的层间变位,斟而上部结构在强地震中仍处于弹性状态。这样,既能保护结构本身.也能保护结构内部的装饰、精密设备仪器等不遭任何损坏,确保建筑结构物和生命财产在强地震中的安全。
我公司专业从事建筑减隔震技术咨询,减隔震结构分析设计,减隔震产品研发、生产、检测、安装指导及更换,减隔震建筑监测,售后维护等成套技术为一体的高科技企业。LRB铅芯隔震橡胶支座安装质量标准:
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。
要准确计算出原支座和现支座的高度差,保证顶升的同步性;5.采用顶升施工时,应尽量缩短支座更换的时间;6.顶升施工时宜采用多顶小力多点布设的方法,一是为确保安全,二是减小对梁体集中受力过大而产生不利影响;7.施工时尽量减少桥面荷载,对实施处理的建筑应封闭交通;8.如采用搭设支撑平台的方案,必须对地质情况、墩台受力条件等进行调查和验算;9.必要时对上部结构进行演算,尤其是连续结构,避免引起上部构在附加内力过大而引起破坏;10.由于建筑本身可能存在其他病害,在建筑橡胶支座更换过程中应注意对原有其他病害的监测。
(图三)HDR1000高阻尼橡胶隔震支座
其与铁路建筑板式橡胶支座的主要区别在于:支座的容许压应力根据支座的形状系数5大小分别取:S>8[A]=10MPA;7板式橡胶支座的老化问题(使用寿命)是工程界较为关心的一个技术问题。
简单结构隔震体系的基本特性和减震机理简易支座仅适于跨度10M以下的公路桥和4M以下的铁路板桥。简支端拟采用GYZ300×54支座,连续端拟采用GYZ300×52支座。简支梁桥,按其静力式应在其一端设置装备装置固定支座,另一端设置装备装置活动支座。简支梁桥使用的橡胶支座简介对于简支梁桥,根据桥宽和跨度,此类结构可以有各种型式橡胶支座。简支梁桥一端没固定支座,另一端设活动支座。建立隔震与非隔震结构的计算模型,然后输入三条地震波(两条天然波和一条人工波)进行分析。建设单位提出的与结构有关的符合有关标准、法规的书面要求;建议偏多思路,短线操作,支撑有22800上移至23500一线。
监理工程师应检查受力支座是否出现滑移及脱空现象,支座的剪切位移是否过大(剪切角不应大于3,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。
由于我国幅员辽阔,许多省、市都位于高烈度地区,所以抗震减灾的形势非常严峻,防震、抗震工作量大。用橡胶支座进行建筑物基础隔震的技术已比较成熟,其实际应用价值已得到了验证。加快这一技术的推广应用,特别是在高烈度地震区的应用具有重要意义,市场前景也十分广阔。
二是具有足够的安全储备,水平变形250%不会影响使用,另外具有足够竖向承载力保证稳定的支撑建筑物,建筑隔震橡胶支座橡胶支座结构中的隔震橡胶支座橡胶支座具有稳定的弹性复位功能。
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。
总体而言,盆式橡胶支座,设计是确保工程质量的前提,材料是确保工程质量的物质基础,施工过程控制是关键。
此外,在隔震支座受水平剪切变形影响,相应的竖向位移也会增大,于是,出现一个问题,在竖向作用下,支座的竖向变形差是不容忽视的,至少会带来几点影响:
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