基于能量平衡理念,在不更改桥墩原有以刚度控制为设计理念的前提下,通过对减隔震支座的参数设计,提出了一种无须进行迭代,可实现建筑的预期性能目标的性能设计方法(EQUVILANTENERGYBASEDDESIGNPROCEDURE,EEDP)。
板式橡胶支座:由多层薄钢板与天然橡胶镶嵌、粘合、硫化而成。可进一步细分为:
当地震或其他外部力施加在建筑物上时,摩擦板会受到水平力的作用,产生一定的摩擦力。这种摩擦力可以通过重锤的运动来消耗,从而吸收地震能量,减小建筑物的振动幅度和响应。因此,FPS建筑摩擦摆支座能够有效地提高建筑物的抗震性能,保证结构的安全性和稳定性。
精确就位:必须确保支座的每个组件都处于设计要求的垂直位置。考虑到安装温度与设计温度的差异,支座在纵向上预设的偏移距离必须与计算值完全相符。
材料进场需提供质保证明与检验报告;钢材种类应符合设计要求;预埋螺栓套筒、预埋锚固钢筋与钢板的螺纹连接应牢固,套筒内螺纹应完好;螺栓需提交第三方检测报告预埋套筒与锚固钢筋焊接第三方检测报告预埋件磁粉探伤第三方检测报告隔震橡胶支座安装时的劳动组织序号人员人数职责1项目技术负责1负责全面技术质量管理安全管理技术员测量员11负责落实方案与交底负责安装位置监测和检查4工长1组织人员进行施工5塔吊操作员1负责工件吊运到位6材料员1负责材料接收与保管7钢筋工2-4负责安装预埋件及隔震橡胶支座橡胶支座安装时施工人员对于支座的质量控制橡胶隔震橡胶支座及下预埋板地中心标志齐全、清晰;橡胶隔震橡胶支座表面清洁、无油污、泥沙、破损等;焊缝外观无夹渣、咬肉、漏焊;丝扣无裂纹损毁;防腐涂层均匀、光洁、无漏刷现象允许偏差项目表5允许偏差项目项次项目允许偏差检查方法检验数量1下预埋板顶面标高±2.5MM水准仪测量10%且不少于2处2同墩相邻±1MM水准仪测量3水平度5‰数字水平尺测量4橡胶隔震橡胶支座中心平面位置5MM钢尺测量5顶面水平度8‰水平尺测量6预留螺栓孔直径0~+1MM钢尺测量7预留螺栓孔位置±1MM钢尺测量QZ系列球型橡胶支座的安全措施进入施工现场戴好安全帽,穿戴规定地劳动保护用具;QZ系列球型橡胶支座施工现场严禁吸烟;各特殊工种经培训考试合格后持证上岗,严禁无证作业;搬运车吊运时,应检查车体吊杠及链钩安全,防止链断杠折伤人;QZ系列球型橡胶支座安装过程必须要有足够的操作空间,并做好防护;橡胶隔震橡胶支座存放、安装处,不得堆放易燃易爆物品;严禁乱接乱搭电线,电器设备维修等由专业人员操作;QZ系列球型橡胶支座施工现场人员注意配合,确保施工安全;隔震层构件的更换、修理或加固,应在有经验的工程技术人员的指导下进行。
在压应力限值方面,根据建筑的抗震设防类别,甲类建筑对安全性要求极高,其隔震橡胶支座的压应力需严格控制在≤10MPa,以确保在极端地震情况下,支座不会因压力过大而发生塑性变形或破坏,从而保障建筑结构的安全;乙类建筑的压应力限值≤12MPa,在满足一定安全储备的同时,兼顾了工程的经济性和实用性;丙类建筑的压应力限值相对放宽至≤15MPa,适用于一般性建筑,在保证基本抗震性能的前提下,合理控制成本 。
隔震层施工需要多工种协作,包括技术负责人、测量员、安装工、混凝土工、吊装工、钢筋工、木工等,根据工程实际组织班组。在桥面铺装前,需对支座的剪切变形进行检查调整,宜选择在接近年平均气温的天气进行,通过顶升梁体使支座自动复位,必要时进行更换。上预埋钢板作为结构底模时,连接板与模板的缝隙需用胶带密封,并在梁模板边缘加设钢管支撑。
定期观测:对支座状况,特别是已存在潜在问题的支座,应记录裂缝、位移等数据的变化趋势。

各种机械要尽量选择低污染型,同时做到合理操作、妥善保养,避免因非正常使用带来噪音或不良影响。根据测量记录确定支座垫石顶面标高的调整高度。根据该跨的位置,结合具体施工,准确核对该跨箱梁的支座的型式。根据工程需求参数,结合结构/非结构构件易损性数据库,确定评价对象所包含的全部构件的损伤状态;根据评价对象全部构件的损伤状态,评估其在给定地震水准下的修复时间、修复费用和人员损失;根据评价对象在给定地震水准下的修复时间、修复费用和人员损失指标,综合评价其抗震韧性等级。根据上部结构与支座转动中心的相对位置,球面转动方向可以与平面滑动方向一致或相反。
隔震橡胶支座介绍:隔震橡胶支座,即国产高阻隔震橡胶支座按照国标GB20688设计的产品又称HDR支座,它是在天然橡胶中加入各种配合剂,用来提高橡胶的阻尼性能(增加滞后损失,降低其储存模量),然后利用这种具有阻尼效果的橡胶制成的与普通橡胶支座结构近似的一种钢板和橡胶通过热硫化构成的叠层产品。该产品隔震性能好,适用范围广,是一款性价比较高的新型建筑和房屋建筑产品。
通过对全国范围内130个项目、335万平米减隔震建筑工程进行调查,在建筑抗震性能大幅提高的前提下,九度抗震设防区采用减隔震技术,结构造价明显降低5%左右;八度设防区工程造价略降低或持平;七度区工程造价略增加,通常增加约100元/平方米。从长期经济效益和建筑全寿命周期的费用—效益分析来看,建筑物若遭遇较大地震,传统抗震建筑将造成结构和财产两个方面损失,同时导致企业、工厂等不能正常工作造成经济损失。而隔震建筑在遭遇较大地震时,建筑功能完好,财产不损失,因此,隔震建筑长期经济效益较好。
锈蚀与偏位:定期清理杂物,检查防腐措施,偏位时需复核安装精度。
扇形铅粘弹性阻尼器的安装形式隔震橡胶支座扇形铅粘弹性阻尼器综合利用两种耗能机制和两种耗能材料同时耗能,滞回性能稳定、耗能能力强、变形能力大、构造简单、造美观、占用空何小、适用范围广,既可用于结构抗震,又可用于结构抗风,既可用于新建结构,也可用尹既有结构的加固,因而具有广阔的应用前景。
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。
橡胶支座广泛应用于公路、铁路和市政建筑工程,橡胶支座通常采用多层薄钢板作为加劲层与橡胶叠合形成。橡胶支座基本涵盖板式橡胶支座和盆式橡胶支座两个类型的支座。橡胶支座几乎不需要常常性的维护,减少维护使命量。橡胶支座几乎不需要定期维修,降低维修任务。橡胶支座几乎不需要经常性的养护,减少养护工作量。橡胶支座价格好像是市场看不见的手决定着客户的购买权。橡胶支座就其本身技术而言在我国已成熟。橡胶支座具有足够的竖向刚度和竖向承载力,能够稳定的支撑建筑物。橡胶支座实际转角要控制在允许范围内,按支座在使用时不出现脱空的条件来进行控制。
橡胶支座的技术演进深度融合了材料科学与工程力学,其可靠性直接关乎建筑结构的安全性与耐久性。从板式支座的基础传力到隔震支座的前沿消能,规范化安装与周期性维护仍是保障长效运行的基础。未来,随着叠层结构与配方设计的持续优化,支座技术有望在极端荷载环境下实现更广范的安全防护。

公路建筑支座规格示例:公路建筑圆形四氟滑板天然橡胶支座,若直径为400mm,厚度为50mm,其标准表示为:GYZF4 400×50 (NR)。
在落梁后不要急于拆除架梁设施,待每片梁落下后要仔细检查板式橡胶支座是否有初始剪切现象,如果有一定要进行调整,调整这种现象只需稍微的起高一侧梁端,板式橡胶支座就会在自身弹性作用下自动复位,做到了这一点就为板式橡胶支座的初始剪切变形减少了很大的不利因素。
采用隔震技术后,上部结构所遭受的地震作用大大降低,结构的变形集中发生在隔震层,上部结构的层间变形显著减小,并且上部结构的加速度显著降低,地震时上部结构只发生缓慢的平动,人的生命与结构自身的安全得到有效保障,同时也保护了建筑装修、家具和设备。如图7所示。
建筑支座垫石是建筑结构的重要组成部分,它的好坏直接影响建筑的使用寿命和结构安全。支座垫石是设置在墩台帽上的支座位置处的钢筋混凝土短柱,支座垫石在保证支座质量不受破坏的方面起着重要作用。它是为了便于今后更换支座设置垫石给顶举千斤顶留出位置。支座垫石具有混凝土体积小、受力大、应力集中、分布钢筋密,施工精度要求高等独具的特点。
滑板支座安装前,需依据相关规范用棉丝蘸取丙酮或酒精擦拭摩擦表面,确保表面洁净无杂质;同时将支座储油槽内注满指定型号的硅脂润滑油,减少滑移摩擦损耗。
保护内部设施:减少地震对建筑内部装修和设备的破坏。
每种叠层橡胶支座在投入使用前必须进行物理机械性能测试,包括胶料强度、压缩变形、剪切模量及耐久性等指标。我国自1975年《公路桥涵设计规范》(试行)首次引入板式橡胶支座内容,后续通过1980年修订及《铁路建筑板式橡胶支座技术条件》(TBL893-8)等文件完善标准。测试要求包括:
从以上原理及作用可以看出,摩擦摆支座在现代建筑结构中有着非常重要的作用和地位。它可以减轻自然灾害对建筑的危害和破坏,保护人员生命财产安全,使得建筑结构更加坚固、安全、可靠。

在需要更换支座时,可采用大吨位千斤顶配合支架系统进行整体顶升。顶升方式包括单墩逐墩顶升与全断面同步顶升两种。施工前需制定详细的应急预案,涵盖火灾、地震等突发状况,并对施工人员进行培训和交底。
具备自复位能力:可依靠上部结构所承载的重力重新回到平衡位置。
在建筑隔震层的设计中,支座平面布置的合理性对于建筑结构的抗震性能起着决定性作用。为了避免地震时建筑结构因扭转效应而产生过大的应力集中,导致结构破坏,需要使结构刚度中心与质量中心的偏移≤5%。这一要求是基于大量的地震模拟试验和实际震害分析得出的。以某大型商业建筑为例,在设计初期,通过 BIM 技术对建筑结构进行了三维建模和分析,发现原设计方案中结构刚度中心与质量中心的偏移达到了 8%,超出了安全范围 。经过设计团队对隔震支座布置的优化调整,将部分支座的位置进行了微调,并合理增加了一些支座的数量,最终使得结构刚度中心与质量中心的偏移控制在了 4% 以内,大大提高了建筑在地震中的稳定性 。同时,隔震墙下支座间距≤2.0m,这一间距的设定是为了确保荷载能够均匀分布在隔震层上,避免出现局部应力过大的情况。在实际工程中,通过在隔震墙下按规定间距均匀布置支座,并进行详细的结构力学计算和分析,保证了整个隔震层能够有效地发挥其隔震作用,为上部结构提供稳定的支撑和保护 。
摩擦摆减隔震支座采用创新的弧面设计原理,通过延长结构振动周期,有效抑制地震作用的放大效应。其工作机制是利用支座圆弧面间的相互摩擦来耗散地震输入能量,从而显著降低地震对结构的影响。这种支座的运用,代表了现代桥梁工程在抗震设计方面的重要进步。
环境因素:隔震层的潮湿、临时泡水等情况,可能造成摩擦摆隔震支座中的非不锈钢部分锈蚀,进而影响滑移面的摩擦系数,导致故障。
扇形铅粘弹性阻尼器的安装形式隔震橡胶支座扇形铅粘弹性阻尼器综合利用两种耗能机制和两种耗能材料同时耗能,滞回性能稳定、耗能能力强、变形能力大、构造简单、造美观、占用空何小、适用范围广,既可用于结构抗震,又可用于结构抗风,既可用于新建结构,也可用尹既有结构的加固,因而具有广阔的应用前景。
问题调整:若安装后发现标高或位置需要微调,可顶起梁端,在支座底板与垫石间灌注环氧树脂砂浆进行调整。
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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