板式橡胶支座的设计在大量试验研究的基础上,板式橡胶支座的设计中应考虑下列参数:钢盆中橡胶的抗压允许应力为25MPA;聚凹氟乙烯板的抗压允许应力(平均应力)纯聚四氟乙烯为24MP山填充聚四氟乙烯(80%聚四氟乙烯十15%玻璃纤维十5%石墨)为36MPA;纯聚四氯乙烯加295硅脂为30MPA;支座钢件的允许应力为130MPA。
地震后,只对隔震装置进行必要的检查更换。而无需考虑建筑结构物本身的修复,地震后可很快恢复正常生活或生产,这带来极明显的社会效益和经济效益。
据专家介绍,橡胶隔震垫是由薄橡胶板和薄钢板分层交替叠合,经高温、高压下整体硫化而成,它可以有效减轻地震反应70%~90%。
并于1988年制定/4公路建筑板式橡胶支座技术条件》(JT3132.288),随后又相继制定了《公路建筑板式橡胶支座规格系列》(JT3132.1-88)和《公路建筑板式橡胶支座力学性能检验规则》(JT3I32.3-90)等交通部标准.1994年修定颁布/4公路建筑板式橡胶支座标准》(JT/T4--9,后来又修订为(JT/T4-2004)执行,为正确使用相大面积推广应用板式橡胶支座奠定了基础。
各项研究参数被纳入《铁路桥油设计规程》(TN2-85),并于1987年制定门铁路建筑板式橡胶支座技术条件》(TBL893-87)。
如可在中墩上设固定橡胶支座,此时墩上的纵、横向荷载均由墩柱上橡胶支座来分担;其余每个墩上都配有定向滑移橡胶支座以便分担横向水平荷载;桥台的横向刚度较大,只需在1个桥台上设置定向橡胶支座。
隔震垫的施工应包括以下人员:甲方、监理、施工技术负责人、技术员、测量员、安装工(包括安装预埋件人员和组装橡胶隔震支座人员)、混凝土浇筑人员、吊装工、钢筋工、木工等,根据工程的实际情况分成不同的班组进行。
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。
(图一)铅芯减震、隔震橡胶支座
由于许多用户自己加工滑板支座的配套钢板,通常达不到支座的设计要求,既不锈钢板的表面光洁度和平面度达不到要求,这样容易造成支座滑移时阻力增大,支座发生较大的剪切变形。
由于受材料设计容许应力的限制,大吨位支座的尺寸较大,不适宜运营期的更换,因此,橡胶支座设计时应充分考虑结构的耐久性;同时由于高速铁路对工后沉降的控制严格,在一些特殊地段还需采用可调高支座进行调整。
梁体就位后,在盆式橡胶支座底板与墩、台支承垫石之间应预留0~0MM的空隙,以便用重力灌浆灌注高强度无收缩材料。
关于橡胶支座的布置原则简单介绍现在,橡胶支座在建设中所起的作用已经越来越大了(以上片就是河南施工支座更换是如何进行布置的),面对各种自然灾害频发的今天,如何保证基础设施的安全,是一个非常急迫的问题。
桂阳县摩擦摆支座的设计和应用体现了其在抗震领域的重要作用。它不仅在房屋建筑中得到应用,还被广泛应用于桥梁、大型储油罐等结构上。以桥梁为例,摩擦摆支座是桥梁构件减隔震领域的三款主要产品之一,与橡胶支座和钢阻尼支座并列。相比其他支座,摩擦摆支座因其较大的承载力和复位功能,在中大吨位桥梁中得到了广泛应用。例如,设计最大承载力达到180MN的摩擦摆支座已应用于实际工程中。
公路建筑支座在水千方向则应具有—定柔性,以适应车辆制动力、温度、混凝土收缩利徐变及活载作用下梁体的水平位移。
据了解,在诸多隔震系统中,隔震橡胶支座是研究和应用的主流,在美国、日本等多震广泛应用,在我国也有应用,经过多次强烈地震的考验,隔震效果良好。
怎么样正确选择网架的橡胶支座?随着经济的发展,大型网架结构的建设,尤其是网壳结构的大型化和复杂化,使得结构对抗风稳定、温度引起的杆件收缩和地震时减隔振性能等要求比较苛刻,在设计上一般选择释放结构节点的内应力,或是设计结构节点的刚度来解决上述问题。
(图二)LNR橡胶隔震支座800
研制、生产的产品有预应力智能张拉设备(数控张拉设备)、智能压浆设备、智能自动连续顶推千斤顶、智能自动连续提升千斤顶、前卡张拉千斤顶、张拉千斤顶设备、超高压张拉油泵、顶举千斤顶、顶管千斤顶、超薄型扁形千斤顶(支座更换千斤顶)、精扎螺纹锚张拉千斤顶、静载试验千斤顶、挤压机、镦头器、预应力真空泵、自动泵站、压浆泵、波纹管机、预应力工作工具锚具、固定端P型锚具、精扎螺纹钢锚具、冷铸镦头锚具、体外索锚具、低回缩锚具、连接器锚具、岩土锚具、岩锚隔离支架、预应力波纹管等四百多个品种规格,广泛应用于建筑、高铁、高层建筑、市政工程、水电站等工程领域。
类型裂纹钢板不均匀支座支座位置劣化等级外露取口与雎胶脱空剪切串动AA(极严重)裂缝宽于2MM,外露长串动大于水平裂缝长度大于度大于//TANα>0.45相应相应边长50%100MM边长25%A1(严重)裂缝宽于2MM,水平裂缝长度大于相应边长25%局部外露沿支座一侧外鼓长度占相应边长25%有脱空/串动小于相应边长25%沿支座一裂缝宽度1~2MM惻外鼓长B(较重)水平裂缝长度大于相应边长25%/度占相应边长10%~25%///裂缝宽度0.5~1MM,沿支座-侧外鼓长C(中等)水平裂缝长度大于相应边长10%/度小于相应边长10%///龟裂,裂缝宽度小于0.5MM,D(轻激)无水沪裂缝在确定建筑支座性能劣化类型和劣化等级时,应在光线明亮的条件下用肉眼及适当的检测设备(如裂缝放大镜、角尺、塞尺等)检查。
盆式橡胶支座由顶板、不锈钢滑板、聚四氟乙滑板、中间钢板、橡胶板、密封圈、底盆、支座锚栓等组成,产品执行交通部JT391-1999标准,广泛应用于公路、铁路、市政和水利工程及其它类似结构中。
实例4:2013年四川芦山7级地震,芦山县人民医院门诊楼为隔震建筑,震后结构基本完好,设备正常使用,在抗震救灾中发挥重要作用。医院其它建筑破坏严重无法使用。
支座与不锈钢板位置要视安装时温度而定,若不锈钢板有足够长度,则任何季节可按不锈钢板中心安置。支座与混凝土接触时,摩擦系数μ=0.3,与钢板接触时,摩擦系数μ=0.2。支座在安装前应对橡胶支座各项技术性能指标进行复检(本桥橡胶支座已经浙江大学测试中心检验合格)。支座在出厂时,一般应有明显的标记,注明文座型号、反力和位移,以免在安装时发生混淆。支座整体顶升更换的方法支座滞回特点(载荷-变形曲线)饱满、耗能显着;支座中心线与主梁中心线应重合或平行,单向活动支座安装时,上下导向块必须保持平行,交叉角不得大于5。
球冠圆形板式橡胶支座的特点球冠橡胶支座的顶部为球冠状,底部一般采用有半圆形圆环或者四氟板(F,所以它能具有很好的各向同性的特性,因此在工作时能够既有效地适应建筑支点的转角位移需要,又能保证上部结构的荷载能有效地传递给下部结构,又可避免板式支座的边缘固偏心受力大容易破坏和脱空现象的发生。
它的优点是支座高度小,构造简单,用钢量少;缺点是不能抵抗拉力,不能调整高度,转动量少,不便于更换和修理。
穿过隔震层的竖向通道,包括楼梯、电梯、管井等在隔震层中应设置贯通的水平缝隙,缝高≥20MM,并用柔性材料填充。
(图三)建筑橡胶减振支座
隔震橡胶支座为了改善框架或底框结构的抗震性能,同时克服现有耗能减震加固方案存在的问题,周云教授设计了扇形铅粘弹性阻尼器对框架或底框结构进行抗震加固,该阻尼器可直接安装于柱底节点区或是边柱和中柱的梁柱节点区J,如2所示这种加固方案具有以下优点:(加固时不需拆除填充墙,施工方便,省工省时;阻尼器可直接通过预埋或后锚固的连接件与结构相连,不需使用额外的支撑等连接构件,节省材料;只在梁柱节点局部加设阻尼器,不影响空间使用;阻尼器采用符合建筑美学观点的弧形构造,整体造型美观。
本产品除具有GYZ系列橡胶支座的所有功能外,由于采用了聚四氟乙烯滑板使梁底不锈钢板之间的摩擦系数变得很低,可以使建筑上部构造的水平位移,不受建筑支座本身剪切变形量的限制,能满足一些建筑的大位移量需要。
盆式橡胶支座活动支座开箱后要注意对聚四氟乙烯板和不锈钢滑板的保护,防止划伤和赃物粘附于不锈钢滑板与聚四氟乙烯滑板表面,并注意检查5201-2硅脂是否注满。
应用橡胶隔震技术比传统的抗震技术更加安全、可靠、经济。传统的抗震技术主要特点是“抗”,建筑的基础和地基牢固地联结在一起,由于地震震动的发生,引起上部结构运动,当超过材料的承载力时就会使建筑物的装修、内部设备受到很大的破坏;隔震技术通过各镇曾发挥“隔”的作用,使上部结构与下部基础脱离,隔震层刚度小,可有效减少地震反应70-90%,相当于降低地震烈度1-2度,并且节省工程造价5-20%,被广泛应用于生命线工程、重点建设项目和普通房屋建筑,除新建工程外,还广泛应用于旧建筑物的改良加固,被认为是抗震技术的一次重大飞跃。
这种方式只适用于地下室和主楼平面基本一致的情况,如果地下室扩大较多,主楼范围以外的隔震垫实际上只隔了一个地下室顶板,从经济上和技术上都显得不适宜。还有一个问题是因为隔震沟、隔震缝等构造的存在,结构不能完全封闭,这样的隔震地下室不能作为人防地下室使用,能否通过战时加固等手段来解决呢?可能需要和人防管理部门的沟通协调。地震和战争理论上也有极小的概率同时发生,这已经超出结构工程师正常考虑的范围。
为保证支座的转动和滑动都是在润滑脂润滑条件下进行,需考虑设计补充硅脂装置,减低滑板材料的磨耗,保证支座的摩擦系数稳定,提高支座的整体性能。
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。
支座的变位主要通过钢和钢的滚动及滑动来实现。支座的承载能力,主要是通过钢板对胶层侧向流动的约束来实现的。支座的构造简单、重量轻、价格便宜。支座的结构必须能满足由交通、温度变化、地震、预应力、收缩徐变等产生的位移和扭转。支座的类型与构造简易支座:简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫层来支承上部结构。支座的水平位移量仅与支座橡胶的净厚有关。支座的四氟滑板不得设置在支座底面,与四氟滑板接触的不锈钢板也不能设置在建筑墩、台垫石上。支座的位移仍通过聚四氟乙烯板与不锈钢板的平面滑动来实现。支座的养护及更换建筑支座在遭受损坏、作用不能充分发挥时,将会使建筑上、下部结构受到不利的影响。支座的制造将氯丁胶或天然胶按配方混炼,根据需要尺寸压延出片,剪裁成一定规格的半成品胶片。支座的作用主要有:传递桥跨结构的支承反力,包括恒载和活载引起的竖向反力和水平推力。支座垫石标高一般有两种方法控制,从桩地往上推或从路面往下返,一般多采用后者。支座垫石表面应平整、清洁、干爽、无浮沙。支座垫石顶面标高要求准确无误。
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