地震綜合觀測基地由大連市建筑設計研究院設計,在建筑基礎部位加裝34個隔震支座,具備以下三方面優點:一是建筑隔震橡膠支座耐久性好,抗低周期疲勞性能、抗熱空氣老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均較好,其壽命可達80~100年,期間的隔震力學性能不會發生明顯變化;二是具有足夠的安全儲備,水平變形250%不會影響使用,另外具有足夠豎向承載力保證穩定的支撐建筑物,建筑隔震橡膠支座結構中的隔震層具有穩定的彈性復位功能,能在多次地震中自動瞬時復位;三是設計及施工方便,因建筑隔震橡膠支座的設計與配方科學合理,與傳統的抗震結構相比,上部結構的地震反應減小到前者的1/4~1/8左右,安全可靠度大大提高,建筑的設防目標一般可以提高一個設防等級;傳統的設防目標是小震不壞,中震可修,大震不倒,而隔震建筑能做到小震不壞,中震不壞或輕度損壞,大震不喪失使用功能,其潛在的經濟效益和社會效益十分可觀。
阻尼器連接:與傳統阻尼器配合使用時,通常通過鋼制支撐與主體結構相連。常見的支撐結構形式包括斜桿型、人字型、門架型及交叉型等,旨在通過設置阻尼設備來減少地震時結構的振動響應。
更為重要的是,對于重要或特殊的工程結構,隔震結構明顯優于常規結構體系,可以處理后者難以解決的問題(諸如對室內重要設備或非結構構件的保護、地鐵車輛段上部空間的開發使用等,此類問題共同之處在于降低結構的設防烈度,而常規結構體系無法實現這一點)橡膠支座上下各有一塊連接鋼板,連接鋼板通過高強螺栓與預埋鋼板連接。
建筑橡膠支座作為連接橋梁上下結構的關鍵組件,承擔著傳遞荷載、適應變形、減震隔震等重要功能。其合理選擇與應用直接關系到工程的安全性與耐久性。本文從支座類型、承載力計算、設計規范、常見問題及治理措施等方面展開綜合闡述。
水平度控制:除標高必須符合設計要求外,必須確保支座在三個方向上的平面均達到水平狀態,以保證受力均勻。
在建筑結構中,阿里摩擦擺減隔震支座扮演著重要的角色,它不僅可以減輕自然災害對建筑的危害和破壞,保護人員生命財產安全,還能使建筑結構更加堅固、安全、可靠。同時,該支座在建筑結構的設計中也必不可少,能夠有效地降低建筑結構的自然頻率,并提高其抗震性能。
罕遇地震下的性能要求:在罕遇地震作用下,規范要求對隔震支座進行嚴格的應力驗算:豎向壓應力需在允許范圍內,同時豎向拉應力不應大于0MPa,以避免支座在往復運動中因受拉而失效。
關節支座:近年來發展的新型式,通過在支座內部設置特殊的關節節點來主導轉動,特點是轉動靈活性極高,但相應的水平位移能力可能受到特定設計的限制。

定期養護檢查是確保支座長期性能的關鍵。需重點檢查支座是否有異常變形、鋼材是否銹蝕、聚四氟乙烯板與不銹鋼板是否完好、滑移面是否清潔、潤滑劑是否充足有效等,及時發現并處理潛在問題。對于滑板支座,相關設計規范對其在設計地震作用下的滑移行為應有明確界定,以為設計人員提供清晰的設計依據,避免對結構在地震中的實際響應特性判斷不清。
一般來說,隔震建筑隔震層的抗拉能力比較薄弱,根據剪切型結構的特點,為了保證隔震結構的穩定性,確保隔震結構的抗傾覆能力及地震時有效防止上部結構與隔震層之間的脫離,應對隔震結構的高寬比加以控制。隔震結構的高寬比應滿足下表的要求。當高寬比不滿足要求時,應進行罕遇地震下的抗傾覆驗算。同時還應對非地震作用的水平荷載(如風荷載)加以限制,一般應控制非地震作用的水平荷載不超過結構總重力的10%。這樣做也可以有效保證隔震建筑的舒適性。
近年來高速鐵路在我國迅速發展,到2030年將擴展為八縱八橫的區域性路網格局。為保證高速行車的平順性,我國高速鐵路多采用“以橋代路”的思想,建筑在線路中占比高。同時,我國地震活動頻繁,對跨區域性的高鐵路網構成嚴重的潛在威脅。目前,減隔震技術已成為提高震區建筑抗震能力的重要手段,而我國的建筑減隔震技術發展較晚,在設計方法上有較大的發展空間。因此,本文以高速鐵路減隔震建筑為研究對象,將減隔震技術與基于性能的抗震設計思想相結合,提出了適用于高速鐵路減隔震建筑的性能設計方法,主要研究工作如下:
隔震支座施工組織設計,必須有安全技術措施,施工現場所有安全設施必須按照施工技術措施的規定和要求設置。隔震支座下部結構件鋼筋綁扎,并澆筑混泥土至下預埋板錨筋或預埋螺桿標高;隔震支座預埋件應符合現行有關標準、設計文件和施工方案的規定。隔震支座中心標高與設計標高的偏差不應大于5MM;隔震支座中心的平面位置與設計值位置的偏差不應大于5MM;各類鋼筋代碼說明,型鋼代碼及其截面尺寸標記說明;各類混凝土構件的環境類別及其外層鋼筋的保護層厚度;各特殊工種經培訓考試合格后持證上崗,嚴禁無證作業;各支承墊石頂面標高應符合設計要求。
橡膠支座施工完成后維護工作及其他功能部件的介紹橡膠支座安裝完畢后,如果發現以下情況,應該及時做出調整:個別支座落空,出現不均勻受力支座發生較大的初始剪切變形,造成支座偏壓嚴重,局部受壓,側面鼓出異常,而局部落空調整方法一般用千斤頂頂起梁端,在支座上下表面鋪涂一層水泥砂漿。
材料進場需提供質保證明與檢驗報告;鋼材種類應符合設計要求;預埋螺栓套筒、預埋錨固鋼筋與鋼板的螺紋連接應牢固,套筒內螺紋應完好;螺栓需提交第三方檢測報告預埋套筒與錨固鋼筋焊接第三方檢測報告預埋件磁粉探傷第三方檢測報告隔震橡膠支座安裝時的勞動組織序號人員人數職責1項目技術負責1負責全面技術質量管理安全管理技術員測量員11負責落實方案與交底負責安裝位置監測和檢查4工長1組織人員進行施工5塔吊操作員1負責工件吊運到位6材料員1負責材料接收與保管7鋼筋工2-4負責安裝預埋件及隔震橡膠支座橡膠支座安裝時施工人員對于支座的質量控制橡膠隔震橡膠支座及下預埋板地中心標志齊全、清晰;橡膠隔震橡膠支座表面清潔、無油污、泥沙、破損等;焊縫外觀無夾渣、咬肉、漏焊;絲扣無裂紋損毀;防腐涂層均勻、光潔、無漏刷現象允許偏差項目表5允許偏差項目項次項目允許偏差檢查方法檢驗數量1下預埋板頂面標高±2.5MM水準儀測量10%且不少于2處2同墩相鄰±1MM水準儀測量3水平度5‰數字水平尺測量4橡膠隔震橡膠支座中心平面位置5MM鋼尺測量5頂面水平度8‰水平尺測量6預留螺栓孔直徑0~+1MM鋼尺測量7預留螺栓孔位置±1MM鋼尺測量QZ系列球型橡膠支座的安全措施進入施工現場戴好安全帽,穿戴規定地勞動保護用具;QZ系列球型橡膠支座施工現場嚴禁吸煙;各特殊工種經培訓考試合格后持證上崗,嚴禁無證作業;搬運車吊運時,應檢查車體吊杠及鏈鉤安全,防止鏈斷杠折傷人;QZ系列球型橡膠支座安裝過程必須要有足夠的操作空間,并做好防護;橡膠隔震橡膠支座存放、安裝處,不得堆放易燃易爆物品;嚴禁亂接亂搭電線,電器設備維修等由專業人員操作;QZ系列球型橡膠支座施工現場人員注意配合,確保施工安全;隔震層構件的更換、修理或加固,應在有經驗的工程技術人員的指導下進行。
無論技術形式如何創新,“隔震功能有效實現(地震時耗散能量)” 與 “持續實現(全壽命周期性能穩定)” 始終是核心 —— 需通過材料改良(如納米改性橡膠)、智能監測(植入光纖傳感器實時測應變)等技術,確保隔震體系長期可靠。
隔震減震技術的應用使得今后設計的建筑可以在地震時保護結構的框架和其他非結構單元,保護結構內的設施、工業設備、人等的安全,使建筑物在地震后可以繼續使用。隔震技術改變了目前的結構設計思想,可提供更多的設計方案供人們選擇。雖然這些技術尚在發展研究中.但其在工程結構上廣泛的應用前景是無庸置疑的。

從經濟效益來看,采用隔震技術可適當降低上部結構設防烈度,補償隔震基礎增加的費用,總造價比常規抗震房屋節省 7%,實現安全與經濟的平衡,推動隔震技術成為工程抗震領域的重要革新方向。
摩擦系數變化:在長期不活動的條件下,其摩擦系數可能發生變化。
質量驗收與維護規范:定期檢查支座完整性、清潔度、位移狀態;建立補充硅脂機制,保障摩擦系數穩定性;依據行業標準(如《鐵路橋梁橡膠支座使用規程》)進行技術鑒定
保護層維護:支座的側向保護層是使用中易受損的薄弱環節。必須嚴格禁止出現破損、裂紋、缺膠、露鐵、起鼓等現象。絕對不可以使用502等非結構用膠水進行臨時修補,以免改變材料性能或掩蓋潛在問題。
隨著減、隔震技術在全國范圍的大力推廣,擁有十幾年橡膠制品研發和生產經驗的云南機械科技有限公司開始進軍減、隔震行業,經過多年的研發努力,已成功研發出性能可靠、質量上乘的隔震支座,并一次性通過武漢華中科技大學檢測實驗室橡膠隔震支座檢測認證,受到廣大業內專家的一致好評,且我公司橡膠支座產品已于2018年5月8日在云南省住房城鄉建設廳官方網站進行了公示(第三批)。
規范量化要求:依據《建筑抗震設計規范》GB50011 第 12.2.15 條:多層建筑:需計算 “隔震與非隔震各層層間剪力的最大比值”,控制≤2.5;高層建筑:額外計算 “隔震與非隔震各層傾覆力矩的最大比值”,取與層間剪力比值的較大值,控制≤3.0。
這類技能高大要頂起15厘米,但理論上,更換支座只要將橋面頂起1厘米支配,就大要完成。這類支座在荷載較大的建筑上很少釆用。這三類隧道中修建多的是山嶺隧道。這使得結構設計上越來越多的選用支座來達到上述目的,利用支座的轉動、位移使節點的受力狀況得到改善。這是北京市首次使用計算機數控控制建筑頂升換支座的技能。這是利用預加拉應力以抵抗使用時出現的壓應力的一個典型例子。這是利用預加壓應力以抵抗預期出現的拉應力的一個典型例子。這是因為橡膠止水袋既能防止地下水或外界水滲漏到建筑物結構中,又可防止建筑內的水滲漏到外界。這是應用為普遍的一種橋,在歷史上也較其它橋形出現為早。這是指橡膠支座中由于該材料和不銹鋼的鋼板之間,發生了平面上的滑動,因此產生的不同程度的磨損。這些例子都運用了預加應力的原理和技術,既可用預加壓應力來提高結構的抗拉能力和抗彎能力。
板式橡膠支座及四氟滑板橡膠支座應檢查如內容:①支座是否出現滑移及脫空現象;支座的剪切位移是否過大(剪切角應不大于35°);支座是否產生過大的壓縮變形;支座橡膠保護層是否出現開裂、變硬等老化現象,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,有無剝離現象,支座是否滑出了支座頂面的不銹鋼板。

初始剪切變形:在板式橡膠支座安裝就位、梁體落梁或現澆梁拆除模板后的短期內,出現輕微的剪切變形屬于普遍現象,需持續觀察其發展。
更換施工關鍵步驟:1. 施工前封閉交通,準備同步頂升系統、新支座及清理工具;2. 采用同步頂升系統均勻頂升梁體,控制頂升高度,避免梁體受力不均損壞;3. 拆除舊支座,清理墊石表面殘留物,確保表面平整清潔;4. 按安裝規范放置新支座,調整中心線及水平度,確保密貼;5. 緩慢回落梁體,拆除頂升設備,進行荷載試驗驗收,合格后方可恢復交通。
高阻尼橡膠支座(HDR)采用了特殊的改性橡膠材料,這種材料賦予了支座較高的阻尼性能,阻尼比≥10%。此外,它在耐老化性能方面表現卓越,經過 10 年的使用,其硬度變化≤10IRHD,這意味著在長期的使用過程中,高阻尼橡膠支座能夠始終保持穩定的性能。由于其出色的耐老化性能,特別適合在高溫高濕等惡劣環境地區的建筑中使用,如南方沿海城市,能夠有效抵御當地復雜氣候條件對支座性能的影響,確保建筑的抗震安全 。
阿里摩擦擺隔震支座(Friction Pendulum Bearing,簡稱FPB)是一種先進的隔震裝置,它基于鐘擺原理和摩擦耗能機制來減少建筑物或橋梁在地震等外部激勵下的響應。摩擦擺隔震支座通過球面滑動和摩擦耗能來隔離地震能量,從而保護上部結構免受地震破壞。
目前,橡膠隔震支座是推廣應用減隔震技術領域的一個主要產品。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、鋼板的數量、成分、組合都需按照不同的建筑物結構來“排列”。從專業角度而言,每個隔震支座的生產,都得按照建筑物的所在地質條件、建筑物結構整體特性和結構布置、結構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,又要實現有穩定的復位能力、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。
其他消能支座:如通過在支座頂板與橡膠板上方的鋼襯板之間設置特殊界面(干摩擦面、阻尼材料等),在地震等水平力作用下通過相對滑動或變形來消耗能量,保護主體結構。
橡膠支座的質量從根本上取決于生產過程的關鍵控制點:
C40 混凝土柱:600mm 直徑圓形柱(假設柱高 3m),線剛度計算為9189kN·m/rad,計算依據:C40 混凝土彈性模量 3.25×10?MPa,截面慣性矩 I=π×(0.6m)?/64≈0.00636m?,線剛度 EI/L=3.25×10?kN/m2×0.00636m?/3m≈68250kN?m/rad,實際 600mm 直徑 C40 柱(L=3m)線剛度約 6.8×10?kN?m/rad,與 LRB 支座豎向剛度(2667kN/m)分屬不同力學參數(豎向剛度 vs 線剛度),正確對比應為 “LRB 支座豎向剛度僅為同截面 C40 混凝土短柱(L=0.5m)豎向剛度的 1/5~1/8”,體現隔震支座 “豎向穩、水平柔” 的特性。
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