摩擦摆支座是一种结构支承装置,一般由钢板、摩擦材料和支承面板等组成。在建筑结构中,摩擦摆支座扮演了很重要的角色,主要有以下几个作用:
从实验的数据来看,橡胶处于三向约束状态时的抗压弹性模量为5104KG/CM2,比无侧向约束的抗压弹性模量增大近20倍,因而支座承载能力大大提高,解决了普通橡胶支座承载能力的局限。
隔震建筑由于有一层柔性隔震底层,能够将地震能量或反馈回地面或由隔震层吸收,因此,不但可以确保结构的整体安全’并且能够减小甚至防止非结构构件的破坏,避免发生建筑物内部装修、室内设备的破坏以及由此引起的次生灾害,甚至可以保证建筑物在地震时正常使用功能,这对医院、学校、幼儿园、消防中心、防灾控制中心等生命线工程或其它如博物馆、计算中心等重要建筑物更具有特殊的重要意义。
1994年9月16日,台湾海峡发生了7.3级地震,震源离汕头市约200公里,汕头市烈度为6度,各类房屋摇晃厉害,居民惊慌失措,水桶里的水溅出了1/3左右,而陵海路隔震楼上的人并没有感到晃动,听到邻楼和邻街喧闹声后下楼才知道发生了地震。
可靠性高:经过严格的试验验证和工程实践,摩擦摆隔震支座具有较高的可靠性和耐久性。
其作用是将上部结构的荷载(包括恒载和活载)顺适、安全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相符合。
除作为建筑支座使用外,四氟板式橡胶支座还被大量用作滑块使用,它可以在顶推施工的建筑上用作施工工具,也可以用来做移动重物滑道。
式中TE为支座橡胶层总厚度,公路规范要求其不能大大于支座短边长度的0.2;△L为由上部结构温度变化、混凝土收缩和徐变等作用引起的剪切变形和纵向力(当计入制动力包括制动力)产生的支座剪切变形,以及支座直接设置于不大于1%纵坡的梁底面下,在支座顶面由支座承压力顺纵坡方向分力产生的剪切变形;△T为支座在横桥向平行于不大于2%的墩台帽横坡或盖梁横坡上设置,由支座承压力平行于横坡方向分力产生的剪切变形。
(图一)幼儿园高阻尼HDR橡胶支座生产厂家
GJZ板式橡胶支座的工作原理:GJZ板式橡胶支座的主要功能是将上部结构的反力可告地似递给墩台,并同时能完成梁体结构所需要的变形(水平位移及转解)。
建筑支座的设计布置与选择支座是一种承受高压力的结构部件,对支座要求有比较合理的传力方式,使支座传力通顺,不致发生过度的应力集中。
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)。
但是在这里需要说明的是:滑板支座在获得正确的安装后也会有小的剪切变形,其变形量可通过下列公式计算得出。
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。
建筑摩擦摆支座的隔震效果受以下因素影响:
为了系统研究板式橡胶支座的抗压、剪切、转动等力学性能,1979-1981年铁道部科学研究院对160块不同规格、不同形状系数、不同胶层厚度的橡胶支座进行了系统的试验研究,并于1982年9月通过铁道部技术鉴定。
据专家介绍,橡胶隔震垫是由薄橡胶板和薄钢板分层交替叠合,经高温、高压下整体硫化而成,它可以有效减轻地震反应70%~90%。
(图二)LRB1100隔震支座
保证路基的强度与稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件,橡胶支座提高路基的强度和稳定性,可以适当减薄路面的结构厚度,从们使造价降低。
普通板式橡胶支座(GJZ矩形板式橡胶支座GYZ圆形板式橡胶支座)与四氟乙烯滑板式橡胶支座(GYZF4圆形四氟滑板式橡胶支座,GJZF4矩形四氟板式橡胶支座)普通板式橡胶支座(GJZ系列、GYZ系列)依靠自身的剪切变形来适应梁体的伸缩位移。
二,生产过程的质量控制1,配方设计板式支座的规格很多,而且经常有非标产品,形状系数大小相差很多,要保证不同形状系数的支座力学性能检测都合格,采用单一的配方是很难实现的。
这些临时定位装置在支座正式工作之前,应予以拆除,具体拆除的时间,应由工地工程技术人员根据支座的型式及结构受力状态决定。
铅芯橡胶支座的优势:一、除了本身的隔震力学性能满足抗震设计及使用要求外,铅芯隔震橡胶支座还具备耐久性好,抗低周期疲劳性能、抗热空气老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均较好,其寿命可达60~80年,期间的隔震力学性能不会发生明显变化,也就是说在60年之内不会影响使用,可见,与建筑物具有同等寿命。
四氟乙烯滑板式橡胶支座又称为四氟滑板式支座(GJZFGYZF4系列),它就是在板式橡胶支座的表面粘复一层1.5MM-3MM厚的聚四氟乙烯板。
普通板式橡胶支座(GJZ矩形板式橡胶支座GYZ圆形板式橡胶支座)与四氟乙烯滑板式橡胶支座(GYZF4圆形四氟滑板式橡胶支座,GJZF4矩形四氟板式橡胶支座)普通板式橡胶支座(GJZ系列、GYZ系列)依靠自身的剪切变形来适应梁体的伸缩位移。
橡胶支座的更换方案:采用支架基础大吨位千斤顶一次顶起桥跨为便于安装支架并提供足够的支承能力,需在支架下设置钢筋混凝土基础。
(图三)宿舍楼建筑钢结构支座厂家
建筑橡胶支座工程质量的好坏不仅影响建筑物本身功能的发挥,还会影响人民的正常生产生活,因此需要严格控制。
橡胶支座具体根据每座桥的施工,对支座垫石的混凝土强度、平面位置、顶面高程、预留地脚螺栓和预埋钢垫板等进行复核检查,确认符合设计要求后进行支座安装。
该种类型的橡胶支座有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台;有良好的弹性以适应梁端地转动;有较大地剪切变形以满足上部构板式橡胶支座造的水平位移;板式橡胶支座按形状划分:矩形板式、圆形、球冠圆板式、圆板坡形、等几种产品。
板式橡胶支座板式橡胶支座(GJZ、GJZF4系列)通常由若干层橡胶片与钢板(以钢板作为刚性加劲物)组合而成。
隔震橡胶支座技术原理及主要力学性能建筑隔震橡胶支座橡胶支座,将上部建筑结构与下部地基结构隔离,由于建筑隔震橡胶支座橡胶支座中的隔震橡胶支座橡胶支座刚度小,柔性强,当地震发生时防倾覆隔震橡胶支座层将发挥隔的作用,代替上部结构承受地震强烈的位移动力,以此来隔离或耗散地震的能量,避免或减少地震能量向上部结构传输,此时,由于隔震橡胶支座橡胶支座的作用,延长结构的周期并给予较大的阻尼,使上部建筑结构的反应相当于不隔震橡胶支座情况下的1/4~1/8,近似平动,从而隔离了地震的作用。
为便于隔震支座日后更换,在隔震支座上表面铺设一层SBS油毡厚3MM。为此,对公路建筑的养护、维修要做到实时、隹确。为此建议建筑设计单位,承载力超过3000KN的支座尽量选用盆式橡胶支座,以确保工程质量。为防止布料机振动使下预埋板发生位移,可采用汽车泵浇筑。为防止离心力下使梁体横向移动,可设置横向挡块。为防止梁(上部构造)的横向移动,在支座或上部构造两侧需设防滑挡块。为防止漏浆,可在支承钢板之间四周空隙处,用纱回丝,油灰或软木板填设。为改善框架结构及底框结构的抗震性能,提出一种新型扇形铅粘弹性阻尼器对梁柱节点进行耗能减震加固。为减低滑板材料的磨耗,该桥球型支座设计应用了补充硅脂装置以提高支座的耐久性。为简单起见,不设专门的支座结构,直接使板或梁的端部支承在几层油毛毡或石棉做成的建议垫层上。
安装支座。在螺栓预埋砂浆固化后找平层环氧砂浆固化前进行支座安装;找平层要略高于设计高程,支座就位后,在自重及外力作用下将其调至设计高程;随即对高程及四角高差进行检验,误差超标及时予以调整,直至合格。
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。
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