為了提高結(jié)構(gòu)的抗震能力,在工程中設計隔震層,并采用減隔震技術(shù)。通過該隔震層,主體結(jié)構(gòu)全部由疊層橡膠隔震墊托起,上部混凝土結(jié)構(gòu)與基礎底板完全斷開,同時,設置粘滯性阻尼器以限制建筑物在地震作用下產(chǎn)生過大水平位移。隔震層內(nèi)主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括承臺上支墩、阻尼器支撐吊柱、橡膠隔震支座及粘滯阻尼器等。隔震支座固定于承臺上支墩上,利用支座的水平柔性形成一道柔性隔震層,從而吸收和耗散地震能量;阻尼器固定于吊柱與上支墩之間,根據(jù)流體通過節(jié)流孔時產(chǎn)生的粘滯阻力來消耗外部傳來的能量;隔震層內(nèi)各結(jié)構(gòu)構(gòu)件互相連接,形成整體的減隔震體系。
目前,橡膠隔震支座是推廣應用減隔震技術(shù)領域的一個主要產(chǎn)品。從外部看,橡膠隔震支座就是一個由橡膠、鋼板組成的圓形“黑疙瘩”。實則不然,它是名副其實的高科技產(chǎn)品。其由多層橡膠和多層鋼板交替重疊組合而成,橡膠、鋼板的數(shù)量、成分、組合都需按照不同的建筑物結(jié)構(gòu)來“排列”。從專業(yè)角度而言,每個隔震支座的生產(chǎn),都得按照建筑物的所在地質(zhì)條件、建筑物結(jié)構(gòu)整體特性和結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)剛度等各種因素計算,既要做到符合建筑物的垂直承載力及垂直剛度,又要實現(xiàn)有穩(wěn)定的復位能力、抗老化性、耐久性、防火性、耐酸堿等,以達到建筑物減少地震反應的目的。
隔震技術(shù)是通過在上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間設置隔震層,以避開地震對建筑物的能量輸入。近年來發(fā)明了種類繁多的隔震裝置,按其原理不同可分為彈性支承與滑動支承兩大類。彈性支承類隔震裝置主要有鉛芯橡膠隔震支座,夾層橡膠隔震支座和高阻尼橡膠隔震支座等,一般采用橡膠為柔性材料,地震時柔性材料發(fā)生較大水平變形,阻止了攜帶主要能量的高頻地震波向上部結(jié)構(gòu)傳遞,上部結(jié)構(gòu)所受地震作用顯著減小。而滑動支承類隔震裝置內(nèi)部有一滑動界面,當?shù)卣鹨鸬膽T性力大于大靜摩擦力時,上部結(jié)構(gòu)即可在隔震裝置的滑動界面上產(chǎn)生滑動,這樣可以避免劇烈的地表運動傳至上部結(jié)構(gòu),常見的有水平摩擦滑動隔震支座、滾動隔震裝置和摩擦擺隔震支座。
二是具有滿足的安全儲藏,水平變形250%不會影響運用,別的具有滿足豎向承載力包管安穩(wěn)的支撐修建物,修建隔震橡膠支座布局中的隔震層具有安穩(wěn)的彈性復位功用,能在屢次地震中主動瞬時復位.這是沖突滑移隔震系統(tǒng)所徹底不能比較的。
各項研究參數(shù)被納入《鐵路橋油設計規(guī)程》(TN2—8,并于1987年制定門鐵路建筑板式橡膠支座技術(shù)條件》(TBL893—8。
隨著工程技術(shù)的進步以及設計師想象力的延伸,未來還可能出現(xiàn)多級隔震、底盤上部分隔震等各種組合,為結(jié)構(gòu)設計帶來新的挑戰(zhàn),但萬變不離其宗,在任何情況下,隔震功能的有效實現(xiàn)和持續(xù)實現(xiàn)是永恒的基點。
因此,在安裝橡膠支座時,對于當?shù)販囟炔畹淖兓仨氂忻鞔_的了解。因此,在設計橡膠支座轉(zhuǎn)角時必須考慮抗壓彈性模量的變化范圍。因此,在橡膠支座設計時不僅要控制豎向壓應力,還必須對其轉(zhuǎn)角加以嚴格控制。因此,支座的豎向承載力可大幅度提高。因此,只要善于運用,就可以利用預加應力獲得改善結(jié)構(gòu)使用性能和提高結(jié)構(gòu)強度的效果。因此必須經(jīng)常養(yǎng)護,損壞時要及時進行更換或修補。因此對形狀系數(shù)大的橡膠支座,應適當增加橡膠層總厚度來提高其轉(zhuǎn)動性能。因此關(guān)于板式橡晈支座的使用壽命的評估,還需要有長期的科學試驗數(shù)據(jù)的積累。因此在頂推橋施工中采用四氟橡膠滑塊時,有時發(fā)生四氟板與橡膠錯位的現(xiàn)象。因此在伸縮縫端部設置混凝土錨固區(qū)域,以改善其受力的不利狀況。
地震造成的破碎不僅僅是使建筑物倒塌。烈度6或更高烈度的地震會使家具和屋內(nèi)的大型固定裝置跌落或飄落,從而壓傷路上的行人。威脅隨著高度的增加而大幅上升:樓層越高,建筑在地震中震動越劇烈,對房間造成的破壞也就越嚴重。為了降低危險程度,建筑行業(yè)在過去的15年中一直在研究隔震技術(shù),可以利用這類技術(shù)將建筑結(jié)構(gòu)與地基分離,從而使建筑本身不會受到地面震動的影響。近發(fā)生地震證明了這類施工方法對高層建筑尤其有效。

(圖一)房子減震支座
采用按隔震支座相同位置螺栓孔的4MM厚鋼模板,便于錨筋和套筒的平面位置和標高定位,防止錨筋和套筒在澆筑混凝土時產(chǎn)生偏位。
上部結(jié)構(gòu)的荷載通過支座集中作用在一個很小的面積上,由于支座構(gòu)造型式的不同,支座反力的力流分布如1一2所示。
支設梁、支墩側(cè)模與板底模:支墩和梁側(cè)模板采用15MM厚木膠合板,背面襯50×100方木;樓板模板支好后,在上面放出隔震橡膠支座的平面位置控制線;下預埋板終校正固定:底板鋼筋綁扎完成后,對下預埋板進行校正并固定牢固;高強螺栓預擰與下預埋板保護:為保證下預埋板上套筒的位置準確,同時也為了防止?jié)仓胚^程中套筒內(nèi)落入砼,先行將高強螺栓擰到預埋板上,但不用擰緊;同時做好防護防止?jié)仓艜r污染預埋板表面;澆筑梁板、支墩砼:梁板與支墩的砼一次性澆筑。
生產(chǎn)工藝:板式橡膠支座現(xiàn)在還沒有完全實現(xiàn)自動話生產(chǎn),硫化之前的步驟基本都是手工操作,下片,裁片,疊層等工序的好壞與工人的熟練程度有很大關(guān)系。
減隔震摩擦擺支座(也稱為FPS摩擦擺支座)是一種特殊的減隔震裝置,它利用鐘擺原理和滑動界面摩擦來消耗地震能量,進而實現(xiàn)減震和隔震的功能。
板式橡膠支座及四氟滑板橡膠支座應檢查如內(nèi)容:①支座是否出現(xiàn)滑移及脫空現(xiàn)象;支座的剪切位移是否過大(剪切角應不大于35°);支座是否產(chǎn)生過大的壓縮變形;支座橡膠保護層是否出現(xiàn)開裂、變硬等老化現(xiàn)象,并記錄裂縫位置、開裂寬度及長度;支座各層加勁鋼板之間的橡膠板外凸是否均勻和正常;對四氟滑板橡膠支座,應檢查支座上面一層聚四氟乙烯滑板是否完好,有無剝離現(xiàn)象,支座是否滑出了支座頂面的不銹鋼板。
由地震模擬試驗結(jié)果可知:隔震體系的結(jié)構(gòu)加速度反應只相當于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)(基礎固定)加速度反應的L/3~1/10。這種減震效果是一般傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)所望塵莫及的。從而能非常有效地保護結(jié)構(gòu)物或內(nèi)部設備在強地震沖擊下免遭任何毀壞
建筑支承采用橡膠橡膠支座有以下2種可能:縱向與橫向水平力由橡膠支座的剪刀剛度承受,這些橡膠支座是共同作用的,這種布設方法通常稱為浮動結(jié)構(gòu),經(jīng)常被用于地震區(qū),在高烈度地震區(qū)如果采用這種布設方法,則需要特殊設計,抗震橡膠橡膠支座一般包含1個中心,鉛芯阻尼器。
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(圖二)HDR高阻尼隔震支座
聚四氟乙烯支座(滑動支座、該支座以聚四氟乙烯板和不銹鋼板作為支座的相對滑動面,其滑動序擦系數(shù)遠小于鋼對鋼的滑動障擦。
在平坡的情況下,同一片梁兩端支座墊石水平面應盡量處于同一平面內(nèi),其相對誤差不得超過2MM。在平時干摩擦面不滑移,阻尼橡膠圈也不會產(chǎn)生擠壓變形。在坡橋的情況下,梁底支座予埋鋼板應嚴格按照紙要求,按水平固定、安裝,已達到坡橋正做原則。在前期調(diào)隔震模型中有以下幾點注意的:在建筑梁體因溫差等因素引起位移時,機械固定在邊梁溝槽中的橡膠密封條能自由折迭伸縮。在建筑支座的設計與計算時,應主要考慮支座的受力情況及變位分析。在建筑支座的設計與計算時應主要考慮支座的受力情況及變位分析。
四氟板式橡膠支座不僅技術(shù)、性能優(yōu)良,還具有構(gòu)造簡單、價格低廉、無需養(yǎng)護、易于更換緩沖隔震、建筑高度低等特點。
隔震建筑結(jié)構(gòu)的定型基本規(guī)則。應控制隔震支座的布置及結(jié)構(gòu)的剛度,使其分布均勻。盡量使結(jié)構(gòu)剛度中心與上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心的偏移小一些,這樣做可以保證結(jié)構(gòu)不致因太大的扭轉(zhuǎn)作用而發(fā)生意外破壞。
盆式橡膠支座安裝時人員配置勞動力配置及工作任務序號工種人數(shù)工作任務1施工總負責人1組織指揮、統(tǒng)籌規(guī)劃、調(diào)度2技術(shù)負責人1負責相關(guān)技術(shù)監(jiān)督、指導及現(xiàn)場技術(shù)問題處理3質(zhì)量、安全各1負責現(xiàn)場質(zhì)量、安全監(jiān)督4工長1負責現(xiàn)場施工協(xié)調(diào)5塔吊司機及指揮3~5將隔震橡膠支座吊運到指定位置6測量工程師2水平、標高測量定位、校核7混凝土運輸車司機2運輸混凝土8混凝土工2澆筑混凝土9試驗員1隔震橡膠支座、混凝土檢測10電工1現(xiàn)場施工用電管理水電預埋管不得穿入柱帽節(jié)點區(qū)域;上柱帽柱底縱筋可向外側(cè);柱頭的鋼筋網(wǎng)片,綁扎時應注意幾層縱向鋼筋要對齊,避免上下鋼筋錯位形成過密的網(wǎng)眼,不利于混凝土骨料通過和振搗棒的穿插。
近,美國加利福尼亞大學圣迭戈分校用一臺地震模擬器對一座5層樓24米高的模擬醫(yī)院進行測試,這座建筑物事先安裝了橡膠隔震支座,科研人員要測試隔震支座在地震中對建筑物的保護作用。
對于存在問題的支座,監(jiān)理工程師要記錄裂縫位置、開裂寬度及長度、剪切位移大小等相關(guān)數(shù)據(jù),并做好問題描述和定期觀測工作。
橡膠支座參數(shù)對高架橋功率流的影響板式橡膠支座水平剛度取以下數(shù)值(KN/M):1.705×;104,2.273×;104,2.728×;104和將以上四種情況記為橡膠支座1,橡膠支座2,橡膠支座3和橡膠支座4,并與采用普通活動支座的情況做比較。
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(圖三)LRB300橡膠隔震支座
橡膠樹料及配方舉例板式橡膠支座用的橡膠材料應滿足以下要求;(有較高的抗壓強度;有良好的彈性,且徐變變形?。荒茌^好地適應溫度變化的影響;耐老化性能優(yōu)良;有良好的耐磨耗性能;(6)加勁物有良好的粘結(jié)性能。
以上幾點為四氟板式橡膠支座與普通板式支座的區(qū)別,四氟板式橡膠支座適用于大跨徑、多跨連續(xù)、簡支梁連續(xù)板等結(jié)構(gòu)的大位移量的建筑。
隔震橡膠支座是由薄鋼板和薄橡膠板交互疊合、模壓硫化而成,鋼板與橡膠板的黏合強度關(guān)系到支座在承載時鋼板對膠層的約束效果及在發(fā)生地震時的變形能力,因此黏合強度極為重要。目前鋼板采用噴砂處理,涂上由含鹵聚合物彈性體、黏合增進劑和偶聯(lián)劑等組成的熱硫化膠黏劑。雙涂比單涂更佳,黏合強度一般都在15KN?M-1以上。
板式橡膠支座的安裝準備①板式橡膠支座安裝處宜設置支承墊石,要求梁體底面和墩臺上的支承墊后頂面具有較高的平整度;一般要求墊石長度、寬度應比支座相應的尺寸大50MM左右,支承墊石頂面相對水平誤差不大于1MM,相鄰兩墩臺上支承墊石頂面相對水平誤差不大于3MM。
大變形相關(guān)性能水平剛度先按表7中的要求,測定被試橡膠支座在設計壓應力作用下,剪切變形R=100%時的水平剛度,再做剪切變形R=250%試驗8次后,重新測定被試橡膠支座在設計軸向壓應力作用下,剪切變形R=100%時的水平剛度和等效黏滯阻尼比并計算相應比值等效粘滯阻尼比。
試驗樣品成品盆式橡膠支座試驗應采用實體盆式橡膠支座,受試驗設備能力限制時,可與用戶協(xié)商選用有代表性的小型盆式橡膠支座進行試驗;盆式橡膠支座摩擦系數(shù)可選用小型盆式橡膠支座進行試驗。
隔震支座及其連接件進場時,應對生產(chǎn)企業(yè)的合法性證明文件、產(chǎn)品合格證書進行檢查;還應對隔震支座的出廠檢驗報告和型式檢驗報告進行檢查。
橡膠本身的是G4的還是G6的,都不一定..比如:鉛芯橡膠支座適用范圍:高度不超過40M,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的多層和中高層結(jié)構(gòu)。
建筑摩擦擺隔震支座
FPS建筑隔震支座
FPS建筑摩擦擺支座
FPS摩擦擺支座
LRB鉛芯支座
LRB鉛芯隔震支座
鉛芯橡膠支座
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