隔震技术应用设计原则:采用隔震设计的建筑,其最终实现的抗震性能不应低于按传统抗震设计方法所能达到的性能水平。
多个实际地震案例充分证明了橡胶支座的抗震有效性:实例一:在某7级地震中,采用传统设计的多数医院建筑遭到严重破坏而无法正常使用,而采用隔震技术的医院建筑在地震中保持完好,成为重要的救灾中心,为震后救援工作提供了关键支撑。实例二:在某9.0级特大地震中,位于震中区域的隔震建筑均保持结构完好,室内设施和设备甚至没有出现明显移位,其中还包括超过100米的高层隔震建筑,充分验证了隔震技术的可靠性。
在求得支座上所承受的竖向力和水平力、位移和转角后,选定支座各部位尺寸并进行强度、稳定性等理论计算。在柔性墩结构中,相应的橡胶支座按水平荷载的分配来选择。在上述的板式橡胶支座表面粘覆一层厚2MM-3MM的聚四氟乙烯板.就制作成聚四氟乙烯滑板式橡胶支座。在上支座板上设置导向槽或导向环来约束支座的单向或多向位移,可以制成球形单向活动支座和固定支座。在设计中应遵守以下原则:1.板式橡晈支座的容许压应力力8MPA,小压应力为2MPA。在设置的时候也一定要请专业的工作人员来设置、安装。在伸缩装置的钢质边梁外侧的锚固件,与梁端预埋钢筋相焊接,浇筑高强度混凝土过渡段后,同梁体连结。
基础参数(补充完善):荷载等级:100kN-10000kN,覆盖中小跨径(≤30m)至大跨度(≤50m)结构;滑板规格:聚四氟乙烯板厚度 1.5mm-3mm(常用 2mm),表面粗糙度≤0.8μm,配套梁底不锈钢板(厚度 2mm-3mm,镜面抛光,Ra≤0.2μm);形状系数:第一形状系数 S?≥15,第二形状系数 S?≥5,确保竖向刚度与水平变形平衡。
建筑隔震支座每 5 年进行一次动力特性测试,阻尼比是反映隔震支座耗能能力的重要参数,当阻尼比下降>20% 时,说明隔震支座的耗能能力大幅降低,无法在地震发生时有效地吸收和耗散地震能量,此时需要及时更换支座,以保证建筑在地震中的安全 。
隔震层设计:采用隔震橡胶支座(包括铅芯橡胶支座)的建筑,其穿过隔震层的所有竖向通道(如楼梯、电梯、管道井)均应在隔震层处设置贯通的水平缝隙,缝隙高度应不小于20mm,并使用可靠的柔性材料填充,以保证隔震层在地震时能够自由变形。
在建筑构造中,支座是建筑上、下部构造的衔接点,其效果是将上部构造的荷载顺适、平安地传递到建筑墩台上,还包管上部构造在荷载、温度转变、混凝土缩短徐变等要素效果下自在变形,以便使构造的实践受力状况契合核算式,并维护梁端、墩台帽不受毁伤-.然则近年来作为建筑主要构成局部的建筑支座经常呈现开裂、剪切过大等问题,支座的减震、滑移等效果严峻衰减,然后影响建筑的运用寿命。
球型支座:其转动机制通过一个平面与球冠形的钢衬板对磨实现,与盆式支座功能相似,但通常具有更灵活的转动性能。

此外,球型支座作为近年发展起来的先进类型,其转动设计能力可达0.01–0.02弧度,特殊设计甚至达到0.05弧度,适用于弯桥、宽桥等复杂结构形式。
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。
若存在支座型号选择不合理或支座本身质量隐患,需重新进行支座实体检测,根据检测结果更换或调整支座。
四氟板式橡胶支座:在板式支座基础上,利用四氟乙烯与梁底不锈钢板间的低摩擦系数(μ≤0.08),实现上部构造水平位移不受限制的功能。
隔震支座的定义:隔震支座是一种特殊的建筑结构组件,设计用于在地震发生时隔离上部建筑结构与地面的直接连接,通过其自身的变形和耗能特性,吸收和分散地震能量,从而减少地震对建筑的影响。
落梁控制:再次落梁时,需确保在重力作用下支座上下表面相互平行,且与梁底、墩台顶面全部密贴;两端支座需处于同一平面,控制梁的纵向倾斜度,避免支座产生初始剪切变形。
大吨位支座考量:因受材料容许应力限制,大吨位支座(荷载≥5000kN)尺寸较大(直径≥800mm),运营期更换难度高,设计时需:选用耐老化橡胶(如三元乙丙胶);钢板采用热镀锌 + 防腐涂层处理,延长使用寿命;选型计算注意事项:板式支座需明确长宽高(矩形)或直径 + 高度(圆形),计算时确保单位统一(如 mm 换算为 m);盆式支座需先确定位移类型(固定 / 单向活动 / 双向活动),计算荷载时需包含地脚螺栓自重(通常按 M24 螺栓约 1.5kg / 根计),避免荷载遗漏。
在使用极限状态之下,聚氨脂圆盘应按下列要求设计:由总荷载引起的瞬时变形不得超过圆盘不受力时厚度的10%,由徐变引起的附加变形不超过圆盘不受力时厚度的8纬;支座部件在任何部位都不相互脱离;圆盘的平均应力不超过35MPA,如果圆盘的外表面不是垂直的,应力应按圆盘的小平面面积来计算。

支座投入使用前,应全面检查支座是否按设计要求正确安装、安装方向是否符合规定、支座型号规格是否匹配、临时固定措施是否完全解除等,并对安装过程中的偏差数据进行完整记录,确保支座系统正常工作。
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。
之后又下达了进行圆形板式橡胶支座的试验研究和对矩形板式橡胶支座的补充试验研究课题,交通部公路规划设计院又分别委托铁道部科学研究院在500T和2000T压力试验机上进行了批量圆形、矩形和较大规格的板式橡胶支座试验,在取得大量可靠试验数据的基础上,对原规范中相关矩形板式橡胶支座的一些设计参数进行了修订,并将圆形板式橡胶支座试验和对矩形板并于1993年发布了交通行业标准《公路建筑板式橡胶支座》。
脱空现象:多由安装定位偏差、梁体倾斜或垫石不平整导致,防治核心是确保安装时中心线对齐、梁底与垫石平行,利用底部橡胶圆环调节受力。
尽管隔震技术优势明显,但在工程实践中仍面临挑战:管道柔性连接问题:如案例中采用的Φ150排水金属波纹软管,虽满足地震位移需求,但在水平段易发生堵管,需优化选型与布置方式。
橡胶支座是设置在建筑上部结构与墩台之间的关键构件,主要用于适应活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素引起的结构变形。常见的橡胶支座主要包括板式橡胶支座、盆式橡胶支座、铅芯橡胶隔震支座(LRB)和四氟滑板橡胶支座等类型。其中,板式橡胶支座由多层橡胶片与加劲钢板复合而成,钢板完全包覆在橡胶弹性材料内部,具备良好的承载与变形能力。
四氟乙烯滑板式橡胶支座就是在普通式橡胶支座的表面粘复一层1.5MM-3MM厚的聚四氟乙烯材料时,它除了竖向钢度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应梁端转动外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系数,可使梁端在四氟板表面自由滑动,水平位移不受限制,特别适宜中、小荷载,大位移量的建筑使用。
垫石施工控制:支座垫石顶面标高需精确计算,公式为:路面高程-(面层厚度+铺装层厚度+梁体高度+橡胶支座厚度)=垫石顶标高

支座抗滑稳定性:橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数(干燥状态约 0.6)大于其与钢板表面的摩阻系数(约 0.3),因此无水平大位移需求的结构(如简支梁桥固定墩),支座可不设钢板,直接置于混凝土垫石上,提升抗滑稳定性;
静荷载或中小地震作用下,上部结构靠重力与下部基础保持接触。旧金山国际机场航站楼、昆明新机场航站楼。橡胶隔震支座厂家矩形、圆形四氟板式橡胶支座的安装分别与普通板式橡胶支座相同。矩形、圆形四氟板式橡胶支座的应用非别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同。矩形、圆形四氟板式橡胶支座的应用分别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同。
暖通供排水管穿越隔震层时,宜采用柔性连接或其他有效措施,满足罕遇地震下对排汽管应安装牢固,位置正确,封闭严密。排汽屋面的排汽道应纵横贯通,不得堵塞。抛物线拱桥:拱圈轴线按抛物线设置的拱桥,是悬链线拱桥的一种特例。配筋之高度至少要覆盖满预埋锚筋及预埋套筒的一半长度以上。配套的相关图集(包括图集的名称、编号、年号和版本号)。配制环氧砂浆。配制方法见本标准3.2.1.4款拌制环氧砂浆的有关要求。盆式橡胶支座:盆式橡胶支座是将素橡胶置于圆形钢盆内来加强橡胶。盆式橡胶支座GKPZ和GPZ有什么不同,哪个更贵?前者抗震后者普通盆座。盆式橡胶支座安装①在支座设计位置处划出中心线,同时在支座顶,底板上也标出中心线。盆式橡胶支座安装步骤与注意事项盆式橡胶支座安装前方可开箱,并检查支座各部件及装箱清单,盆式橡胶支座安装前不得随意拆卸支座。盆式橡胶支座采用不锈钢板和聚四氟乙烯滑动面采用硅脂润滑,可降低摩擦阻力。
减震:地震力是建筑结构中最大的外部力之一,而摩擦摆支座可以减少地震对建筑结构的影响,保护建筑结构不受到严重损害。通过摩擦材料的摩擦力作用,将结构的位移转化为能够消耗地震能量的热量,从而达到减震的效果。
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。
隔震体系组成与特性:体系构成:完整隔震结构体系包含三部分:上部结构:承担正常使用荷载,因地震作用降低可减小构件截面;隔震装置:核心为橡胶隔震支座,需满足竖向承重、水平变形、能量耗散功能;下部结构(基础 / 墩台):传递隔震层传来的荷载,需具备足够刚度。
建筑设计为保证其规范性,一般采用专图形式进行设计,各设计院在设计中直接根据实际情况进行选图设计。目前形成专图的支座产品主要有铸钢支座(包括摇轴、辊轴和铰轴支座)、盆式橡胶支座、柱面支座和球型支座等。球型支座由于其承载力高、传力均匀、耐久性好等特点,多用于连续梁及有特殊要求的建筑设计中,现也开始逐步取代盆式橡胶支座使用于简支梁桥中。
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。
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