摩擦摆支座是一种利用单摆原理来延长结构自振周期,通过球面接触摩擦滑动来消耗能量的减隔震装置。它位于上部结构与下部结构之间,采用“软连接”的方式,旨在减小传递到结构中的侧向力和水平振动,从而使结构在地震下免受破坏。这种支座的设计原理基于摩擦摆的概念,通过其特殊的结构和材料,能够在地震发生时有效地吸收和消耗地震波带来的能量,从而保护建筑物的结构安全。
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。
在实际应用中,需根据具体工程的需求、结构特点以及相关标准和规范,选择合适类型和规格的摩擦摆支座,并确保其设计、安装和维护符合要求,以充分发挥隔震和减震效果,提高工程结构的安全性和稳定性。
当利用建筑结构钢筋作为避雷线路时,必须采用柔性导线连通上部与下部结构的钢筋系统。导雷体应预留不小于水平隔震缝的多余长度,主筋与预埋件之间采用焊接连接,预埋件与导雷体之间同样需要可靠焊接,确保防雷系统的连续性和有效性。
典型病害:支座脱空支座脱空是一种常见的支座病害,它特指板式橡胶支座与建筑底面及支承垫石顶面之间出现的缝隙大于相应边长的25%(见规范8—3条)。这会导致支座受力状态改变,严重时可能引发其他结构性损伤。
隔震技术的应用需考虑场地条件的适应性,通常更适用于工程地质条件良好的建筑场地。在结构设计中宜选用刚度较大的基础型式,确保隔震层在地震作用下的运动协调性和整体稳定性。
在布置设计时,应确保支座有合理的传力路径。例如,在支座安装面较梁筋底宽时,应在支座底部设置大型钢筋混凝土梁杆支座垫石或厚板作为转换层,以扩散应力,避免支座因底部支承力不足或不均而产生压缩变形和应力集中。
对于地震作用,传统的结构设计采用的对策是“抗震”,即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全,防止结构的倒塌,而结构构件的损伤是不可避免的。而橡胶隔震支座技术就是一种简便、经济、的工程抗震手段。
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在隔震支座设计阶段,应重视控制相邻支座的竖向刚度差异与荷载分布差异,通过简化计算手段控制支座间的竖向变形差值,以降低结构局部倾覆风险。
板式橡胶支座按胶种适用温度分类如下:A、氯丁橡胶:适用温度+60℃∽-25℃天然橡胶:适用温度+60℃∽-40℃三元乙丙橡胶四、板式橡胶支座的适用范围普通板式橡胶支座适用于跨度小于30M、位移量较小的建筑.不同的平面形状适用于不同的桥跨结构,正交建筑用矩形支座;曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座.四氟板式橡胶支座适用于大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量建筑.它还可用作连续梁顶推及T型梁横移中的滑块.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.板式橡胶支座的安装与施工方法为了确定施加在盘式橡胶支座上的荷载和变形,通常转动轴可以认为在圆盘高度一半的水平面上。
对桥台而言,好让制动力的感化偏向指向河岸,使桥台顶部混凝土或浆砌片石受压,并能失调有部分台后填土压力根据上述原则,《铁路建筑筹算规定》规定,固定支座的布置,在坡道上应设在较低的一端,在车站四周,应设在凑近车站的一端,在区间平道上,应设在重车偏向的前端,当上述规定相互辩说时,则应按水准力感化影响较大的情况设置装备装置,即应先不满坡道上的紧要对于多跨简支梁桥,为使纵向水准力在各敦上均匀分配,不该将两相邻的固定支座设在统一桥墩上对于公路的多跨简支梁桥,通常相邻两跨的固定支座不布置在统一个桥墩上,当桥墩较高时,为减小水准感化,可思忖在其上布置相邻两跨的活动支座,对于坡道上设置装备装置的桥,也将固定支座布置在较低的墩台上,对格外宽的公路建筑,应设置装备装置沿纵向和横向均能挪动的活动支座悬臂梁桥的锚固跨也应在一端设置装备装置固定支座,另一端设置装备装置活动支座,多孔上吊桥挂梁的支座布置和简支梁雷同连气儿梁桥每联只要一个固定支座,为防范梁的活动端伸缩缝过大,固定支座宜置于每联的两端支点上,如该处敦身较高或因地基受力前提等起因,则应思忖规避,或采纳不凡倒叙模范,以避免敦身尺寸过大建筑工程中连续梁桥支座的不均匀沉降可以采用调高支座来解决这个问题。
板式橡胶支座:依靠橡胶片的剪切变形来适应梁体的位移,并通过橡胶的压缩来承受荷载。它进一步细分:
希望在继续提高隔震技术理论研究水平的同时,与大力付诸于工程实践之中,加快对隔震房屋技术规范的完善,使我国的隔震房屋的设计、应用、施工以及橡胶隔震支座的生产有法可依隔震橡胶支座施工准备.技术准备技术准备包括以下内容:阅读纸和相关规范或标准,了解设计意和质量要求,编写施工指导书;拟定施工流程,进行书面技术交底;编写操作工艺和要点,培训操作人员;制定质量保证措施;完善工序衔接签证手续;绘制施工记录表及竖向变形观测表等;测设各建筑物的定位和控制线,并将测量记录报送监理,经审定后再抄测隔震支墩轮廓线和检查线。
抗震与减震需求:在高烈度地震区,应优先考虑具有隔震、消能功能的支座,如铅芯橡胶支座或特殊消能支座。
工程应用与耐久性要求:典型应用区域:我国云南省作为地震频发省份(位于板块边缘),是减隔震技术应用最广泛的地区,公共建筑(医院、学校、体育馆)已普遍采用隔震设计,符合地方相关规定;
关键应用提示:对于预应力梁,其顶面支承处可设计为稍后倾的姿态;而对于非预应力梁,板式橡胶支座顶部的底座表面则可以设计为稍微向前倾斜,但需注意倾斜角度一般不应超过5度,以确保受力合理。
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隔震支座荷载传递机理:上部结构的荷载通过支座集中作用在一个相对较小的面积上,由于支座构造型式的不同,支座反力的力流分布呈现不同特点。合理设计支座能够确保荷载有效传递至下部结构。
板式橡胶支座是靠橡胶的剪切变形来适应建筑板式橡胶支座是靠橡胶的剪切变形来适应建筑伸缩位移的需要,因此它应用在有较大伸缩位移要求的建筑上就有一定困难,一般只适用于中小跨径的简支梁桥,因此有必要在普通板式橡胶支座的表面粘贴一层聚四氟乙烯板,制成四氟板式橡胶支座,作为建筑活动支座使用,同时也可以用作顶推法施工建筑的滑块。
由于部分加工单位技术水平的限制,自行加工的滑板支座配套钢板往往难以达到设计要求,特别是钢板表面光洁度和平面度方面的不足,容易导致支座滑移时阻力增大,进而引起支座产生较大的剪切变形。
(规范第327页)由于铅芯抗震橡胶支座由多层橡胶和多层钢板交替叠置组合而成,对应不同铅芯、建筑的要求,抗震橡胶支座可以有不同的叠层结构、制造工艺和配方设计,以满足所需要的垂直钢度、侧向变形、阻尼、耐久性、倾覆提离等性能要求,并保证具有不少于60年的使用寿命。
球形支座:以其大位移量、大转角能力和高承载力的特点,适用于特殊复杂工况的大型工程。
建筑物应用橡胶隔震支座,就像是汽车装上避震器。将不锈钢板卡进去,使其与上钢板联成一整体,落梁之前在上钢板的上平面涂一层较厚的环氧树脂与梁底间粘结。将槽内的锚固筋理顺、理直,清除干净原有建筑伸缩缝装置后,对原有的锚固筋进行调整。将此支承钢板视作现浇梁模板的一部分进行浇注。将地脚螺栓穿入底板(顶板)地脚螺栓孔并旋入底柱内,底板和底柱之间垫以直径略大于底柱直径的橡胶垫圈。将地脚螺栓穿入底板(顶板)地脚螺栓孔并旋入底柱内,底板和底柱之间垫以直径略大于底柱直径的橡胶垫圈。将建筑物与基础隔离来减少地震灾害的方法在日本叫以追溯到1920年山下兴家提案的结构形式。
嵌放在梁底钢板上宽槽中的不锈钢板,厚度为3MM,梁在伸缩移动时,因为不锈钢板有很好的光洁度,又在四氟板表面上,所以摩擦阻力很小,四氟板式橡胶支座表面粘贴的聚四氟乙烯板厚为1.5MM左右,在四氟表平面上有直径8MM左右,深度约1MM的球冠形的储油坑,在安装时涂以295硅脂,以便进一步减小摩擦。
隔震橡胶支座的隔震层增加造价汇总:+170~+230元/平方米隔震橡胶支座上部结构减少造价部分:由于上部结构受力大大降低,规范容许上部结构可按降1度设计,上部结构减少造价:-200~-280元/平方米总结:采用隔震技术后的橡胶支座后,结构增加造价总计:若不考虑上部结构按降1度设计,造价增加+170~+230元/平方米(约加7-10%),若要考虑上部结构按降1度设计:造价增减-30~-50元/平方米(约省2-5%)(房屋土造价为1800-2400元/平方米)是否要考虑上部结构按降1度设计,可视投资,安全要求等决定。
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四氟板式支座专项安装要求在通用安装流程基础上,四氟板式支座需额外满足:就位精度:按设计支承中心定位,偏差≤5mm;梁底上钢板与支座上下表面密贴率≥95%,严禁出现偏心受压(偏心距≤支座边长 1/100)、个别脱空(脱空面积≤5%);滑移面保护:安装前用丙酮清洁四氟板与不锈钢板表面,严禁沾染灰尘、油污;安装过程中避免工具划伤滑移面,若出现划痕(深度≥0.2mm)需更换滑板;同端支座找平:同一片梁端两个四氟支座需置于同一平面,四角高差≤2mm,避免梁体倾斜导致支座受力不均。
研究表明,采用隔震技术建造的建筑相较于传统抗震建筑,在保证安全度显著提升的同时,还能实现土建造价的节约:7度区节省3%-6%,8度区节省8%-14%,9度区节省15%-20%。
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。
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。
未来应用趋势聚焦三点:①大位移、高阻尼支座研发(适配超高层与大跨度建筑);②智能支座(植入传感器实时监测位移与应力);③绿色材料应用(再生橡胶、环保防腐涂料),推动橡胶支座向 “高可靠、长寿命、智能化” 方向发展。
板式橡胶支座的竖向极限拉应力和水平性能和橡胶支座关于橡胶材料老化及更换支座橡胶支座病害处理的方法很多,但应综合考虑病害情况、结构形式和处理条件等因素合理选择处理方案,常规处理方法主要有以下几类:1更换处理:这是一种解决病害较彻底的办法,对由于橡胶支座引起的对结构的影响和橡胶支座耐久性存在问题可较好解决。
拱形桥橡胶支座的分类橡胶支座:QPZ系列盆式支座主要技术性能有哪些?QPZ系列固定支座盆式橡胶支座(GD型);QPZ系列纵向活动盆式橡胶支座(ZX型)和QPZ系列多向活动盆式橡胶支座(DX型),QPZ公路建筑盆式橡胶支座是TPZ系列铁路盆式橡胶支座基础上生产的一种公路建筑支座产品,它采用了中间导向,结构新颖,受力性能好,因而特别适用于曲线桥和旁弯较大的宽桥上的使用。
铅芯橡胶支座:在普通橡胶支座中心竖向压入铅芯。铅芯利用其塑性变形能力,提供优异的耗能(阻尼)作用,广泛应用于结构消能减震领域。在抗震与抗风设计中,它既能提供必要的水平刚度,又能高效消耗输入结构的能量。
建筑摩擦摆隔震支座
FPS建筑隔震支座
FPS建筑摩擦摆支座
FPS摩擦摆支座
LRB铅芯支座
LRB铅芯隔震支座
铅芯橡胶支座
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