橡胶支座是桥跨结构的支承部分、它的作用是将桥跨结构的文承反力传递给墩台,并保证建筑结构在荷载作用和温度变化的影响下,具有设计所要求的静力条件。
当隔震支座与下部构架固定好后,将上预埋钢板放置在隔震支座顶部,螺栓穿过隔震胶支座连接钢板的螺栓孔后扭入套简内并拧紧;把伸入上支墩部分的预埋套筒与预埋锚筋与上部钢筋网绑扎牢固。
表5耐久性要求序号项目性能要求老化性能竖向刚度变化率不应大于20%水平刚度等效黏滞阻尼比水平极限变形能力橡胶支座外观目视无龟裂徐变性能徐变量不应大于橡胶层总厚度的5%疲劳性能竖向刚度变化率不应大于20%水平刚度等效黏滞阻尼比橡胶支座外观目视无龟裂橡胶支座的耐火性能竖向极限压应力和竖向刚度的变化率不应大于30%。
隔震技术是通过在上部结构与下部结构之间设置隔震层,以避开地震对建筑物的能量输入。近年来发明了种类繁多的隔震装置,按其原理不同可分为弹性支承与滑动支承两大类。弹性支承类隔震装置主要有铅芯橡胶隔震支座,夹层橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等,一般采用橡胶为柔性材料,地震时柔性材料发生较大水平变形,阻止了携带主要能量的高频地震波向上部结构传递,上部结构所受地震作用显著减小。而滑动支承类隔震装置内部有一滑动界面,当地震引起的惯性力大于大静摩擦力时,上部结构即可在隔震装置的滑动界面上产生滑动,这样可以避免剧烈的地表运动传至上部结构,常见的有水平摩擦滑动隔震支座、滚动隔震装置和摩擦摆隔震支座。
隔震支座是建筑上、下部结构的连接点,其作用是将上部结构的荷载(包括恒载和活载)顺适、安伞地传递到建筑墩台上,同时要保证上部结构在支座处能自由变形(转动或移动),以便使结构的实际受力情况与计算简图相符合。因此,对建筑支座要合理设置,正确安装,并经常注意保养维修,如有损坏要进行修补加固或更换。隔震支座按其作用分固定支座和活动支庵两类。固定支摩用来同定建筑结构在墩台上的位置,它只能转动而不能移。一般设置在梁体固定位置;活动支座则可保证在温度变化、混凝土收缩和荷载作用下结构能自由转动和自由移动。
内部支持结构层厚度不均匀或粘结强度不够,在支持内部产生应力集中,导致局部粘结破坏,降低了支座承载力,产生异常的变形和开裂。
建筑结构:可用于房屋建筑,当结构遭受相当于本地区基本烈度的设防地震时,能使主体结构基本不受损坏或不需修理即可继续使用;当遭受罕遇地震时,经修复后可继续使用。例如泰达岳阳道小学项目的主教学楼就采用了建筑摩擦摆隔震支座技术。
隔震结构的模型应该是带有隔震支座,非隔震结构则是去掉隔震支座的上部结构。但也有认为非隔震结构应该是将隔震结构中隔震支座换为同等水平刚度的柱子或刚度较大的柱子;抗震结构是假想结构,是不存在的,是为了采用现行规范的小震设计而人为强制等效出来的结构,事实上其变形和内力跟隔震结构都有较大的区别。注意的是,抗震结构必须保留隔震层,否则在按小震反应谱设计时,楼体的高度变了导致风荷载等计算不正确。
(图一)建筑铅芯隔振支座
支座的竖向压缩变形不大于支座总高的2%,盆环的径向变形不得大于盆环内径的O.眺O,支座的摩擦系数不得大于0.05。
现在日本已经开始采用由计算机控制的半主动隔震体系,由于其采用了隔震和减震结合的手法,该设计得到了日本隔震构造协会的特别技术奖。
橡胶支座与金属刚性支座相比,具有构造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高度小、安装方便等一系列优点。
盆式橡胶支座采用焊连连接方式:当施工单位在建筑上下部构造在施工中,将盆式橡胶支座安装位置应预埋比本系列支座顶、底板大的钢板,并有可靠锚固措施。
据有关数据显示:采用隔震技术建造的房屋比传统抗震房屋节省房屋土建造价:7度区节省3%-6%,8度区节省8%~14%,9度区节省15%~20%。并且安全度大大提高。
支座布置时应检算支座的设计位移量是否满足建筑因制动力、混凝土收缩徐变和温度等共同作用及地震力引起的位移需求。
采用隔震技术的建筑物,与一般传统抗震结构相比,上部结构的地震反应减少到1/4到1/8左右,其抗震可靠度大大提高,建筑的设防目标一般可以提高一个设防等级。传统建筑的设防目标一般是。小震不坏,中震可修,大震不倒”而合理设计的隔震建筑通常能做到“小震不坏,中震不坏或轻度破坏,大震不丧失使用功能。,其潜在的经济效益和社会效益是十分可观的。按施工经验,隔震结构一般比非隔震结构造偷降低7-15%。
如果支座出现偏心受压、不均匀支承或脱空的现象,则应重新顶升梁体,并在支座下钢板下加设抄垫钢板进行微调(厚度规格为1MM~3MM),直至支座上下面全部密贴。
(图二)建筑铅芯橡胶隔震支座定制
摩擦系数影响:静、动摩擦系数的差对隔震性能影响较大,由于动摩擦系数比静摩擦系数小,滑动一旦开始,速度不断增加,当摩擦阻力减小较大时,可能会出现类似于负刚度现象,这不仅会造成滑移量大,有时甚至可能出现滑移失稳,因此需匹配合适的限位复位机构。
使用普通板式橡胶支座一般设有固定端与活动端之分;使用等高度过支座时,上部构造的水平位移由同一片梁两端支座的剪切变形共同完成,各承担一半,也可用厚度较小的橡胶支座作固定支座。
因此,在安装橡胶支座时,对于当地温度差的变化必须有明确的了解。因此,在设计橡胶支座转角时必须考虑抗压弹性模量的变化范围。因此,在橡胶支座设计时不仅要控制竖向压应力,还必须对其转角加以严格控制。因此,支座的竖向承载力可大幅度提高。因此,只要善于运用,就可以利用预加应力获得改善结构使用性能和提高结构强度的效果。因此必须经常养护,损坏时要及时进行更换或修补。因此对形状系数大的橡胶支座,应适当增加橡胶层总厚度来提高其转动性能。因此关于板式橡晈支座的使用寿命的评估,还需要有长期的科学试验数据的积累。因此在顶推桥施工中采用四氟橡胶滑块时,有时发生四氟板与橡胶错位的现象。因此在伸缩缝端部设置混凝土锚固区域,以改善其受力的不利状况。
施工方便:安装简便,能够快速适应结构变化。
后安装下预埋板,然后绑扎进行橡胶隔震垫的安装施工。具体工艺为:后浇带或后浇块的施工要求(包括补浇时间要求);后来几个交叉依照横梁参考。滑动型支座设置时应注意其滑动方向与建筑的主位移方向一致。缓缓落梁,拧入上锚固螺栓,移除千斤顶,抽换完成。回填标高以控制沥青不会污染预埋钢筋为宜,目的在于防止摊铺备压坏预埋钢筋,便于路面连续摊铺。绘出定位轴线及梁、柱、承重墙、抗震构造柱位置及必要的定位尺寸,并注明其编号和楼面结构标高;绘制施工记录表及竖向变形观测表等;混凝土构件的环境类别;混凝土及帽梁有无冻胀、风化、开裂、剥落、露筋等。混凝土铰曾在建筑中有所应用,支承反力可达10000KN。混凝土铰是简单、廉价的中心可转动的支座。混凝土铰有各种类型,建筑上常用弗莱西奈铰。混凝土结构采用平面整体表示方法时,应注明所采用的标准图名称及编号或提供标准图。混凝土梁的裂缝,不论是钢筋混凝土还是预应力混凝土都是普遍存在的。混凝土设置浇灌混凝土用之模板在下预埋板的周边设置模板。活动支座采用聚四乙烯加硅脂与精轧不锈钢板对滑,可减少结构尺寸。活动支座除了能沉着地迁移转变外,还应应允在活载及温度变卦时,梁端可纵向水准挪动。
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。
这种情况下地下室本身就是隔震层,地下室顶板即隔震层楼板,大限度地利用了建筑本身需要的结构,如图2所示。
为防止支座产生过大的剪切变形,支座安装好选择在气温相当于全年平均气温的季节里进行,以保证像胶支座在低温或高温时偏离支座中心位置不会过大。
(图三)隔震支座LRB500
这就是隔震支座自由布置,上部结构自由布置,地下室或下部结构自由布置!通过上、下两块坚强的厚板,中间是无数小型隔震垫,或者一块巨大的“隔震毯”取代传统支墩和转换层,赋予结构极度的自由!梦寐以求的自由!
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。
如果某个橡胶支座支点的某项指标超出误差范围,在其下一级提升过程中应进行有针对性地调节,以恢复到同步水准上来。
抗震涉及的对象从考虑整个结构物的复杂的不明确的抗震措施转变为只考虑隔震装置,简单明了。结构物本身与一般非地震区的做法无疑,设计施工大大简化。
四氟板式橡胶支座的具有构造简单、价格低廉、无需养护、易于更换缓冲隔震、建筑高度低等特点,因而在建筑界颇受欢迎,被广泛使用。
多跨连续直梁桥在多跨结构中,橡胶支座的作用更为重要,因为结构的多跨连续要求较大的伸缩位移量,在这种结构中通常应使用金属橡胶支座,但在年温差和湿度差很小的情况下,仍可采用橡胶橡胶支座。
形状系数,形状系数S1主要体现薄钢板对橡胶板的约束效果,第二形状系数S2主要反映橡胶支座在受压时的稳定性。根据外研究成果和工程经验,一般取S1≥15,S2=3~6。
采用焊接连接方式:当施工单位在建筑上下部结构施工,将支持安装位置应嵌入顶,底板的大型系列支座板,和一个可靠的锚固措施。
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