橡胶隔震支座是在天然橡胶硫化的过程中加入了碳黑等添加剂,橡胶隔震支座的形状及构造与天然橡胶支座相同,橡胶隔振支座自身可以吸收能量。由于橡胶隔震支座与耗散功能集成在一起,橡胶隔震支座可以节省使用空间,施工上也比较方便。
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。
根据这些要求,板式橡胶支座应在垂直方向具有足够的刚度,从而保证在大竖向荷载作用下板式橡胶支座产生较小的变形;在水平方向则应具有一定的柔性,以适应梁体由于受制动力、环境、温度、混凝土的收缩和徐变及荷载作用等引起的水平位移;同时板式橡胶支座还应适应梁端的转动。
由于我国幅员辽阔,许多省、市都位于高烈度地区,所以抗震减灾的形势非常严峻,防震、抗震工作量大。用橡胶支座进行建筑物基础隔震的技术已比较成熟,其实际应用价值已得到了验证。加快这一技术的推广应用,特别是在高烈度地震区的应用具有重要意义,市场前景也十分广阔。
地震隔离系统的周期不符合设计规范要求。对于1080KNM的屈服后刚度以及14200KN的重力荷载,该隔震建筑的周期应为27S,为了不使隔震系统有过大的位移,在1999年的AASHTO规范中将这个周期限制为大6S。但该桥也不符合这一规范要求。
建筑支座的安装在支座安装之前应对支座的安装位置进行测量检验,支座安装平面应和支座的滑动平面或滚动平面平行,其平行度的偏差不宜超过2‰。
任何情况下,不允许两个或两个以上的支座沿梁底纵向中心线在同一支承点并排安装;在同一根梁(板)上,横向不宜设置多于两个支座;不同规格支座不应并排安装。
支座通常在工厂组装好后整件运输到工地,为保证运输过程中文座的整体性,应用临时定位装置将支座各部件连接起来。
(图一)建筑隔震支座LRB500
吊装时吊点要适当,以防止组装好的相交隔震支座与连接板、预埋件三者中心相互错位;吊装时要轻起轻放,以防损坏橡胶隔震支座;
GPZ盆式橡胶支座橡胶的选用,对橡胶支座产品质量影响很大,交通部行业标准中规定了3种橡胶品种:氯丁胶、天然橡胶和三元乙丙胶,应该根据建筑所在地区的使用温度范围决定胶料品种。
隔震橡胶支座是由薄钢板和薄橡胶板交互叠合、模压硫化而成,钢板与橡胶板的黏合强度关系到支座在承载时钢板对胶层的约束效果及在发生地震时的变形能力,因此黏合强度极为重要。目前钢板采用喷砂处理,涂上由含卤聚合物弹性体、黏合增进剂和偶联剂等组成的热硫化胶黏剂。双涂比单涂更佳,黏合强度一般都在15KN?M-1以上。
不同使用要求的建筑隔震橡胶支座可有不同的叠层结构、尺寸、制造工艺和配方设计。建筑隔震橡胶支座应满足所需要的竖向承载力、竖向和水平刚度、水平变形能力、阻尼比等性能要求,并应具有不少于60年的使用寿命。
通过调整梁体各部标高、增加斜垫块等技术措施解决,无论采取哪种措施,建议都经现场设计代表批准为好;可以橡胶支座型号选择不合理及支座本身可能存在原因,建议重新进行支座实体检测。
建筑摩擦摆支座的隔震效果受以下因素影响:
支座的选用及安装首先,对于建筑标准跨径小于10m的简支板、梁桥,我们大多直接采用油毛毡垫层,高等级公路建筑有的也使用橡胶平板支座。
对于普通型建筑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.对于四氟乙烯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圆型扳式橡胶支座的产品特性1990年交通部公路规划设计院委托铁道部科学研究院对100多块圆型板式橡胶支座,进行了全面系统的试验研究。
(图二)LNR1100天然橡胶隔震支座
同时应经常清扫污水,排除墩台、台帽积水,要防止橡胶支座接触油脂,对梁底及墩、台帽上的残存机油等应进行清洗。
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。
增加橡胶支座处理:对于建筑个别橡胶支座出现严重质量问题,但又难以实施更换时,可以考虑与上述方法结合,在原橡胶支座边增设所需规格橡胶支座,改善梁体和原橡胶支座的受力性能。
但是地震或台风并常见,但是温度的变化常常给我们的建设者造成很大的困扰。但是后者,对于次接触建筑配件这块的采购者来说,他们可能是刚接触,会问很多小小不言的问题。但是胶质真正的好坏,就需要做实验,从抗压弹性模量和抗剪弹性模量等方面去判断。但是如果中间桥墩过高,那么要考虑力的不易分散原则,好是将支架设置高的桥墩的相领的两个桥墩上。但是有一个隐形的异常现象也不容忽视,那就是较大型的板式橡胶支座的质量确认。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。但也是因为支座的原始抗压弹性模量及剪切模量未记载,使数据的分析受到一定的影响。但应注意的是定向橡胶支座应与固定橡胶支座排成一行。但由于该批支座的原始抗压弹性模量及剪坊模量末记载,因而对比数据只能参考。
应尽量选用或设计矩形支座,因为矩形支座沿短边方向的转动性能要优于长边方向;而圆形支座虽然转动性能各向相同,但不如矩形支座转动性能的效果明显。
该种支座由加拿大R.FYFE在20年前设计而成的产品,其性能远忧于普通板式橡胶支座,承载能力可达到一般板式橡胶支座的16倍。
为了隔离竖向震(振)动,对于隔震(振)体系,则要求隔震(振)装置具有合适的竖向刚度,使隔震(振)体系的竖向自振周期远离上部结构的自振周期及场地(或振源)的特征周期(或激振周期)从而明显有效地隔开竖向震(振)动,降低上部结构的震(振)动反应。
目前应用较多的隔震元件是建筑隔震橡胶支座。隔震橡胶支座是由一层钢板一层橡胶层层叠合起来的,并经过加工将橡胶与钢板牢固地粘结在一起。首先,隔震支座有很高的竖向承载特性和很小的压缩变形,可确保建筑的安全;第二,隔震支座还具有较大的水平形能力,剪切变形可达到250%而不破坏;第三,橡胶隔震支座具有弹性复位特性,地震后可使建筑自动恢复原位。采用隔震橡胶支座的建筑物,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是小震不坏,中震可修,大震不倒,而设计合理的基础隔震建筑通常能做到小震不坏,中震不坏或轻度破坏,大震不丧失功能.此外,采用隔震橡胶支座建造的房屋,可适当降低上部结构的设防水准(一般可降低一度到一度半),这样就有可能使建筑布置更加灵活,并可减少一些结构的构造措施或减小一些结构件的尺寸或配筋(如墙体厚度),从而使上部结构能节约部分土建造价。现代科技的发展已解决了橡胶的老化等耐久问题,完全可以使橡胶隔震支座的寿命满足建筑使用的要求。
(图三)橡胶隔振支座生产厂家
另一种常见价格较低的由建筑板式橡胶支座衍生品种:板式橡胶拉压支座,板式拉压橡胶支座是在橡胶支座的中心设一根拉力螺栓,将支座顶板和下滑板联接在一起.支座下滑板和底板及锚固定架板之间设不锈钢板和聚四氟乙烯滑板,以使支座可以纵向滑动。
1994年洛杉矶地震,采用建筑隔震技术的USC大学医院功能基本完好;1995年日本阪神地震中,采用橡胶支座隔震的建筑,经受住地震的考验,隔震性能良好。
1995年1月17日,日本神户大地震,该市的西部邮政大楼和松村研究所大楼等隔震房屋经受了地震的考验,房屋结构安全完好,仪器、设备、装修等丝毫无损。
JT/T4一2004公路建筑板式橡胶支座JTGD60一2004公路桥涵设计通用规范JTGD62一2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范GZJF4橡胶支座要求3.1支座产品分类、代号、结构、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、贮存、运输、安装和养护均应满足JT/T4一2004的要求.3.1支座橡胶弹性体体积模量EB=2000MPA。
上预埋钢板作为结构的部分底模,连接板与模板的缝隙及接梁底模板处的缝腺均需要胶带纸粘贴牢固,且需在梁模板边缘加钢管支撑,该部位由于上预埋钢板与上部结构的柱和梁相交,隔震支座上的柱梁底模采用定型专用模板。
为防止这种现象发生,必须在落梁前排除以上不利因素,对于滑板支座的施工,一定要依据相关规范用棉丝沾丙酮或酒精擦干净摩擦表面,将板式橡胶支座上的贮油槽内注满指定的硅脂润滑油。
对于中高烈度地区,采用基础隔震技术建造的房屋,可以突破现行抗震规范中对房屋层数和高度的限制,在保证高宽比的前提下可以提高一到两层,这样可以提高建筑物的容积率,节省建设用地,提高土地的利用率,带来广泛的经济效益和社会效益。
由于隔震结构系统的周期变长,在地震作用下,上部结构的地震响应将大幅降低,从而可以降低上部结构的抗震设防烈度,实现在同等抗震性能水准下(与非隔震结构相比),降低构件截面或降低配筋率,节省工程造价。
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