彈性反應(yīng)譜方法之所以得到普遍采用,一方面是因為施工時計算的相對簡單,另一方面是因為它和現(xiàn)有的規(guī)范計算方法很接近,這樣便易于接受,后應(yīng)當引起注意的是眾所周知隔震裝置的等效剛度和等效阻尼的計算是與隔震裝置在地震中的大變形程度有關(guān)的,繼而隔震裝置的變形又與整個建筑的地震響應(yīng)程度有關(guān)系,所以客觀上要求我們對于采用彈性反應(yīng)譜方法進行的隔震設(shè)計應(yīng)當是一個不斷完善和變化的過程。
摩擦擺支座是一種利用單擺原理來延長結(jié)構(gòu)自振周期,通過球面接觸摩擦滑動來消耗能量的減隔震裝置。它位于上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間,采用“軟連接”的方式,旨在減小傳遞到結(jié)構(gòu)中的側(cè)向力和水平振動,從而使結(jié)構(gòu)在地震下免受破壞。這種支座的設(shè)計原理基于摩擦擺的概念,通過其特殊的結(jié)構(gòu)和材料,能夠在地震發(fā)生時有效地吸收和消耗地震波帶來的能量,從而保護建筑物的結(jié)構(gòu)安全。
要準確計算出原支座和現(xiàn)支座的高度差,保證頂升的同步性;5.采用頂升施工時,應(yīng)盡量縮短支座更換的時間;6.頂升施工時宜采用多頂小力多點布設(shè)的方法,一是為確保安全,二是減小對梁體集中受力過大而產(chǎn)生不利影響;7.施工時盡量減少橋面荷載,對實施處理的建筑應(yīng)封閉交通;8.如采用搭設(shè)支撐平臺的方案,必須對地質(zhì)情況、墩臺受力條件等進行調(diào)查和驗算;9.必要時對上部結(jié)構(gòu)進行演算,尤其是連續(xù)結(jié)構(gòu),避免引起上部構(gòu)在附加內(nèi)力過大而引起破壞;10.由于建筑本身可能存在其他病害,在建筑橡膠支座更換過程中應(yīng)注意對原有其他病害的監(jiān)測。
本工程用到的橡膠隔震支座的數(shù)量較多,使用部位為電梯井底部、地下一層和首層之間。橡膠隔震支座在本工程的構(gòu)造由三部分組成:下支墩、橡膠隔震支座、上支墩。橡膠支座通過預(yù)埋板用高強螺栓等連接件與上下支墩相連。主樓內(nèi)隔震層層高為650M,隔震支座的主要型號有:RB600、LRB600、RB700、LRB700、RB800、LRB800。
近年來,橡膠支座施工技術(shù)逐漸成熟,在減震和抗大變形量等方面極大地提高了建筑的結(jié)構(gòu)安全性。近年來,也有用特殊的高強度專用灌注膠進行脫空橡膠支座的修補,但耐久性和腐蝕性還有待驗證。經(jīng)檢查符合質(zhì)量要求后方可將錨環(huán)鋼筋與預(yù)埋鋼筋焊牢,之后,即可拆除XF型建筑伸縮縫的裝配夾具。經(jīng)實驗?zāi)軌虮WC質(zhì)量亦可選用對接焊接,但均不得選用手工電弧焊。
當不可避免要在高溫或低溫環(huán)境條件下施工時,可采用板式橡膠支座預(yù)變位技術(shù)進行補償調(diào)整,確保支座在不同溫度條件下的正常工作狀態(tài)。
由于目前投標多是采取低價中標的政策,所以生產(chǎn)廠家多數(shù)選用天然膠,天然膠比氯丁膠相對容易老化。由于市場上已有不合格產(chǎn)品,所以一定要堅持先檢驗后使用的原則,以防患于未然。由于它采用鋼質(zhì)邊梁、鳥形橡膠密封條和錨固構(gòu)件組成。由于條件限制,可能有些原材料不能進行全項檢測。由于下支墩的施工的難度較大,必須對各工種的施工人員進行專門的培訓(xùn),由于這幾種伸縮縫產(chǎn)品主要材料:鋼質(zhì)邊梁:采用16MN鋼軋制,剖面呈C形。由于這種支座在2010年智利大地震中的出色表現(xiàn),現(xiàn)在這家工廠的生意非常好,來自外的定單源源不斷。由于支架基礎(chǔ)均處于河道,地基較為軟弱,承載力低并且不均勻。
滑動機制處理:對于需要減少摩擦的滑動面,可采用在鋼板接觸面包覆特定潤滑材料(如石墨潤滑劑)的方式來實現(xiàn)。

研究表明,采用隔震技術(shù)建造的建筑相較于傳統(tǒng)抗震建筑,在保證安全度顯著提升的同時,還能實現(xiàn)土建造價的節(jié)約:7度區(qū)節(jié)省3%-6%,8度區(qū)節(jié)省8%-14%,9度區(qū)節(jié)省15%-20%。
摩擦擺支座的原理是依據(jù)摩擦阻力來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和減震的。其基本原理如下:
高烈度區(qū)往往因為地震作用較大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計比較困難,一般受限于結(jié)構(gòu)形式、建筑高度、抗震等級以及配筋率,調(diào)模型階段就會令設(shè)計人員比較頭疼。如果采用隔震技術(shù),以上問題就變得比較簡單了,首先上部結(jié)構(gòu)因隔震地震作用顯著降低,即“降度”,結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度將大大降低,設(shè)計周期會縮短,設(shè)計效率就會得到提高。另外在高烈度區(qū)結(jié)構(gòu)形式也可以靈活選用,比如高烈度區(qū)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)要采用混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系才能滿足規(guī)范要求,那么采用隔震技術(shù)后,混凝土框剪結(jié)構(gòu)甚至框架結(jié)構(gòu)體系就能滿足規(guī)范要求了,這樣上部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的選型就比較靈活了。
《規(guī)范》沒有對滑板橡膠支座下橋墩地震力的計算給出明確規(guī)定,如果根據(jù)摩擦力與橋墩自身地震力疊加并乘以相應(yīng)的系數(shù)作為設(shè)計地震力,則存在可能得到的橋墩屈服強度低于滑板支座發(fā)生滑動的摩擦力,從而導(dǎo)致墩的屈服先于滑板支座發(fā)生滑動,這與預(yù)期的性能不一致;此外,由于存在滑板支座不發(fā)生滑動的可能,因此,設(shè)計中應(yīng)根據(jù)滑板支座的實際情況進行橋墩相應(yīng)的抗震設(shè)計,這是目前規(guī)范所沒有考慮的。
隔震支座是基于建筑隔震技術(shù)發(fā)展而來的專用支座,通過在建筑物上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間以及上部建筑層間設(shè)置隔震層,利用軟弱隔震層的大變形來減少地震能量的輸入。隔震設(shè)計按照現(xiàn)行規(guī)范進行,與水平減震系數(shù)密切相關(guān),這一參數(shù)是隔震設(shè)計的核心指標。
每種疊層橡膠支座在投入使用前必須進行物理機械性能測試,包括膠料強度、壓縮變形、剪切模量及耐久性等指標。我國自1975年《公路橋涵設(shè)計規(guī)范》(試行)首次引入板式橡膠支座內(nèi)容,后續(xù)通過1980年修訂及《鐵路建筑板式橡膠支座技術(shù)條件》(TBL893-8)等文件完善標準。測試要求包括:
支承墊石設(shè)置:為確保支座安裝平整、受力均勻,并便于未來調(diào)整、觀察與更換,在墩臺頂設(shè)置強度足夠的支承墊石是絕對必要的,無論采用現(xiàn)澆梁還是預(yù)制梁法施工。
對于建筑、設(shè)備用或其他有特殊要求的橡膠支座,還應(yīng)進行其要求的疲勞試驗板式橡膠支座的耐火性能\各種相關(guān)性能公路建筑板式橡膠支座的實際使用情況,對被試橡膠支座進行1H的燃燒試驗后,冷卻24H以上,再測試其豎向極限壓應(yīng)力和豎向剛度,并與同批〔型)橡膠支座的豎向極限壓應(yīng)力和豎向剛度進行比較。
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傳統(tǒng)抗震建筑底部與基礎(chǔ)牢牢連接在一起,地震來臨時上部結(jié)構(gòu)劇烈晃動,并且越到頂部晃動幅度越大,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的層間變形,引起結(jié)構(gòu)的破壞。為提高傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的抗震能力往往要增加結(jié)構(gòu)的強度、剛度和延性,換言之必須增大構(gòu)件的截面和配筋,使結(jié)構(gòu)具有足夠的能力去“抗”地震作用;隔震建筑則是削弱建筑底部與基礎(chǔ)的連接作用,當隔震建筑遭受地震時,結(jié)構(gòu)的變形主要集中在隔震層,而上部結(jié)構(gòu)則保持緩慢平動,這樣上部結(jié)構(gòu)樓層剪力和層間變形就會顯著減小,從而保障了上部結(jié)構(gòu)的安全性。
拱形橋橡膠支座的分類橡膠支座:QPZ系列盆式支座主要技術(shù)性能有哪些?QPZ系列固定支座盆式橡膠支座(GD型);QPZ系列縱向活動盆式橡膠支座(ZX型)和QPZ系列多向活動盆式橡膠支座(DX型),QPZ公路建筑盆式橡膠支座是TPZ系列鐵路盆式橡膠支座基礎(chǔ)上生產(chǎn)的一種公路建筑支座產(chǎn)品,它采用了中間導(dǎo)向,結(jié)構(gòu)新穎,受力性能好,因而特別適用于曲線橋和旁彎較大的寬橋上的使用。
壓剪承載力要求:在豎向壓應(yīng)力 10-15MPa(對應(yīng)丙類建筑限值)條件下,支座極限水平剪切變形需達到 350% 且無壓剪破壞;普通板式橡膠支座剪切變形≤300%,四氟板式因滑移副設(shè)計,水平位移不受剪切變形限制,適配 ±100mm-±300mm 大位移需求。
在隔震支座安裝階段,防雷接地及電力系統(tǒng)的處理需特別關(guān)注,穿越隔震支座的配線應(yīng)預(yù)留足夠的長度,并放置在隔震支座的專用防火節(jié)點中,確保電氣安全。
在支座的摩擦材料的作用下,建筑結(jié)構(gòu)被迫在一個較小的位移范圍內(nèi)運動,從而降低了地震產(chǎn)生的振動幅度,縮短了回復(fù)時間。通過這樣的調(diào)整,建筑結(jié)構(gòu)的安全性得到了極大的提高。
按結(jié)構(gòu)形式分類支座的種類多樣,以適應(yīng)不同的工程需求,主要包括:
防水設(shè)計前,應(yīng)對建筑物環(huán)境特點進行充分了解,建筑支座,嚴格按規(guī)范要求確定屋面防水等級和設(shè)防要求;防水設(shè)計時,要嚴格按照設(shè)計規(guī)范和規(guī)程進行,不能照搬其他建筑防水設(shè)計方案,要盡量利用結(jié)構(gòu)構(gòu)造找坡,橡膠支座,并深化構(gòu)造節(jié)點設(shè)計,設(shè)計出符合防水要求的方案,做到細致合理。
建筑隔震橡膠支座通過在建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置柔性隔震層,有效延長結(jié)構(gòu)的基本周期,避開地震動的主要頻帶范圍,從而顯著降低地震能量的輸入。支座不僅具備豎向承載力大、抗拉力強的特點,還具有優(yōu)異的彈性復(fù)位功能和萬向位移能力,實現(xiàn)"小震不壞、中震不壞或輕度不壞、大震不喪失使用功能"的抗震設(shè)防目標。
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隔震橡膠支座作為建筑抗震的關(guān)鍵防線,根據(jù)其構(gòu)造和材料的不同,主要分為天然橡膠支座(LNR)、鉛芯橡膠支座(LRB)和高阻尼橡膠支座(HDR)三種類型,它們各自具有獨特的性能特點和適用場景。
類型裂紋鋼板不均勻支座支座位置劣化等級外露取口與雎膠脫空剪切串動AA(極嚴重)裂縫寬于2MM,外露長串動大于水平裂縫長度大于度大于//TANα>0.45相應(yīng)相應(yīng)邊長50%100MM邊長25%A1(嚴重)裂縫寬于2MM,水平裂縫長度大于相應(yīng)邊長25%局部外露沿支座一側(cè)外鼓長度占相應(yīng)邊長25%有脫空/串動小于相應(yīng)邊長25%沿支座一裂縫寬度1~2MM惻外鼓長B(較重)水平裂縫長度大于相應(yīng)邊長25%/度占相應(yīng)邊長10%~25%///裂縫寬度0.5~1MM,沿支座-側(cè)外鼓長C(中等)水平裂縫長度大于相應(yīng)邊長10%/度小于相應(yīng)邊長10%///龜裂,裂縫寬度小于0.5MM,D(輕激)無水滬裂縫在確定建筑支座性能劣化類型和劣化等級時,應(yīng)在光線明亮的條件下用肉眼及適當?shù)臋z測設(shè)備(如裂縫放大鏡、角尺、塞尺等)檢查。
常見 “支座不能自由滑動” 的原因是安裝連接板未拆除,處理方案:對于螺栓連接的連接板:采用扭矩扳手按對稱順序拆除螺栓(避免支座受力失衡),拆除后清理連接板殘留雜物;對于焊接連接板:采用氧乙炔焰切割(配備水冷裝置,避免高溫損傷橡膠 / 四氟板),切割后打磨焊渣并補刷防銹漆(環(huán)氧富鋅底漆 + 聚氨酯面漆,總厚度≥240μm)。
建筑隔震橡膠支座橡膠支座除了本身的隔震橡膠支座力學(xué)性能滿足抗震設(shè)計及使用要求外,還具備以下優(yōu)點:一是建筑隔震橡膠支座橡膠支座耐久性好,抗低周期疲勞性能、抗熱空氣老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均較好,其壽命可達60~80年〔1〕,期間的隔震橡膠支座力學(xué)性能不會發(fā)生明顯變化,也就是說在60年之內(nèi)不會影響使用,可見,與建筑物具有同等壽命。
建筑支座更換時應(yīng)依據(jù)環(huán)境溫度進行支座偏移量的驗算,并宜選返點在有利的溫度條件下施工。建筑支座更換完畢主梁就位時,也應(yīng)分布進行,先將梁底臨時支撐解除,然后順序下落梁體就位。建筑支座檢查合格后拆除千斤頂、臨時支承鋼板等頂升設(shè)備。建筑支座開裂:施工因素、支座質(zhì)量問題、超載車輛的影響、支座墊石的影響以及其他因素。建筑支座是連接建筑上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)部件。建筑支座是橋跨結(jié)構(gòu)的支撐部分,其作用是將橋跨結(jié)構(gòu)上的荷載通過支座傳遞給墩臺。建筑支座是一種承受高應(yīng)力的結(jié)構(gòu)部件。建筑支座位移是指在建筑運營過程中,因為各種原因造成的建筑支座上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的橫向或有一定角度的位移。建筑支座系統(tǒng)作為高速鐵路建筑的重要組成部分,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有著非常重要的影響。建筑支座依照其結(jié)構(gòu)可分為3大類:一是建筑板式橡膠支座;二是盆式支座;三是球形橡膠支座。建筑支座異常變形:大多因為落梁時不夠平穩(wěn),支座存在較大的初始剪切變形。
建設(shè)單位需深入探討工程設(shè)計與施工中支座的常見問題,通過嚴格的施工質(zhì)量控制與定期養(yǎng)護,確保支座始終處于良好工作狀態(tài)。定期檢查支座的橡膠老化情況、鋼板銹蝕程度、滑移面潔凈度及潤滑油儲量,及時更換老化或損壞的支座,以優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)受力狀態(tài),延長工程整體使用壽命。
對于橋梁支座,摩阻系數(shù)是衡量其滑動性能的關(guān)鍵指標,標準值應(yīng)≤0.03。每 2 年進行一次摩阻系數(shù)檢測,能夠及時發(fā)現(xiàn)摩阻系數(shù)的異常變化,如因硅脂干涸、滑移面磨損等原因?qū)е履ψ柘禂?shù)增大,可及時采取相應(yīng)的維護措施,如補注硅脂、修復(fù)滑移面等,確保支座的滑動性能正常 。
隔震橡膠支座作為建筑抗震的關(guān)鍵防線,根據(jù)其構(gòu)造和材料的不同,主要分為天然橡膠支座(LNR)、鉛芯橡膠支座(LRB)和高阻尼橡膠支座(HDR)三種類型,它們各自具有獨特的性能特點和適用場景。
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