北海減隔震摩擦擺支座(也稱為北海FPS摩擦擺支座)是一種特殊的減隔震裝置,它利用鐘擺原理和滑動界面摩擦來消耗地震能量,進而實現(xiàn)減震和隔震的功能。
澆注梁體前,需在支座頂面放置一塊比支座平面稍大(單邊寬 10-20mm)的支承鋼板,鋼板底部焊接錨固鋼筋(直徑≥16mm,間距≤200mm)與梁體鋼筋網(wǎng)綁扎固定,且將支承鋼板作為澆梁模板的一部分同步澆注。此工藝可確保支座與梁底鋼板、墊石頂面100% 密貼,避免因接觸不實導致的局部壓應力超標。
隔震支座的連接工藝是保證隔震系統(tǒng)有效性的關鍵,它直接關系到隔震支座能否在地震中正常發(fā)揮作用,保護建筑結構的安全。
支座配套的剪力限制機構,其上下部件之間的水平設計凈距,應能滿足支座在滑動方向上的全部設計位移量要求,同時允許在約束方向上進行0.8mm至1.6mm范圍內(nèi)的微量自由滑動。
盆式支座構造:典型的安裝工序包括擰緊下支座板的地腳螺栓,拆除上下支座板之間的臨時連接角鋼,在安全拆除臨時千斤頂后,最后安裝盆式支座的鋼圍板以完成封閉。
橡膠支座性能檢測與配方優(yōu)化:橡膠支座性能檢測中常出現(xiàn)關鍵指標異常現(xiàn)象:抗壓彈性模量與抗剪彈性模量分別處于正負邊緣,甚至超出合格范圍(如抗壓偏正、抗剪偏負,或反之),此類問題無法僅通過調(diào)整橡膠硬度解決,需針對不同形狀系數(shù)的支座優(yōu)化配方設計,從材料層面保障支座力學性能達標。
目前調(diào)高支座有三種:一種是在支座下墊鋼板,其只能上調(diào)不能下調(diào),需頂梁,費時費力另一種是液壓調(diào)高支座,在支座橡膠內(nèi)部設置一空腔,當需要調(diào)高時,往空腔內(nèi)充液體就可以了,其操作只需要油泵車即可第三種是機械調(diào)高支座,在支座本身設置有機械調(diào)高裝置,需調(diào)整支座高度時只需機械調(diào)整高度即可,可實現(xiàn)雙向調(diào)整。
檢驗合格后,應對鉛芯隔震支座的連接板及外露連接螺栓采取專業(yè)的防銹保護措施,同時使用定制木框對鉛芯隔震支座進行妥善保護,防止上部結構施工過程中對支座造成損壞。

梁的震害通常與支座性能密切相關,主要表現(xiàn)為橋臺震害、橋墩震害、支座震害等引起的安全隱患,嚴重時可能導致主梁墜落,這是工程中需要極力避免的嚴重震害現(xiàn)象。
建筑隔震橡膠支座應根據(jù)不同使用需求采用相應的疊層結構、尺寸、制造工藝和配方設計。除滿足基本的豎向承載力、剛度和變形能力要求外,還必須具備不少于60年的使用壽命,確保與建筑結構同壽命。
北海建筑隔震摩擦擺支座的主要特點包括:隔震效果好、結構位移能力強、耗能能力強、經(jīng)濟性好。
橡膠支座特殊構造:在標準板式橡膠支座表面整體粘覆一層聚四氟乙烯(PTFE)板,并常與不銹鋼板(推薦厚度≥3mm)及上鋼板(推薦厚度≥18mm,下表面機械加工成倒槽形以增強咬合)配套使用,形成低摩擦系數(shù)的滑動面。
建設單位需深入探討工程設計與施工中支座的常見問題,通過嚴格的施工質(zhì)量控制與定期養(yǎng)護,確保支座始終處于良好工作狀態(tài)。定期檢查支座的橡膠老化情況、鋼板銹蝕程度、滑移面潔凈度及潤滑油儲量,及時更換老化或損壞的支座,以優(yōu)化建筑結構受力狀態(tài),延長工程整體使用壽命。
支座承載力需根據(jù)建筑恒載、活載的支點反力之和及墩臺支座數(shù)目綜合計算。設計時需遵循以下原則:
滑移面卡頓會影響支座的正常滑動功能,進而影響橋梁或建筑結構在溫度變化、地震等作用下的位移調(diào)節(jié)能力。硅脂干涸是導致滑移面卡頓的常見原因之一,硅脂作為滑移面的潤滑劑,隨著時間的推移和環(huán)境因素的影響,會逐漸失去潤滑性能,變得干涸;雜質(zhì)侵入也是一個重要因素,如灰塵、沙粒等雜質(zhì)進入滑移面,會增加滑移面的摩擦力,導致卡頓現(xiàn)象的發(fā)生 。針對這一病害,需要對滑移面進行徹底清理,去除雜質(zhì),然后補注硅脂,要求硅脂的覆蓋率≥95%,以確保滑移面具有良好的潤滑性能,保證支座能夠順暢地滑動 。
上下水、暖氣及燃氣的進戶管在隔震層處應設置水平向可任意錯動的連接,可采用不銹鋼波紋管等柔性接頭。上支墩、頂板和梁混凝土施工橡膠隔震支座與上下結構間的關系如下圖所示:上支墩底模支設、鋼筋綁扎成品保護稍加修理即可繼續(xù)使用設計0.000M標高所對應的標高值;設計不周設計時梁端部未能慎重考慮,在反復荷載作用下,梁端破損引起伸縮裝置失靈。設計氟板支座模具時要注意儲脂坑的方向。設計摩擦系數(shù)在常溫下為0.03,低溫下為0.05。設計上下承壓鋼板時,注意消除混凝土的不平整度。設計一般均按權限狀態(tài)考慮,分別進行運臺極限狀態(tài)(SLS)和破壞極限狀態(tài)(ULS)的檢算。設計轉角:0.006RAD和0.008RAD;伸縮縫安裝時,要根據(jù)施工時的氣溫調(diào)節(jié)伸縮縫的設計寬度,以保證滿足梁體伸縮量的佳要求。伸縮縫端部錨固區(qū)050CM左右)范圍內(nèi),采用30-40號鋼纖維混凝土,增強其抗沖擊能力。伸縮縫端部錨固區(qū)處理不當是破損的主要原因。

聚四氟乙烯滑板式橡膠支座的摩擦力計算不計制動力,應滿足:μTRGK≤GEAGTANA計制動力,應滿足:μTREK≤GEAGTANA式中,μT為摩擦系數(shù);TANA為橡膠支座容許剪切角的正切值,根據(jù)是否計入制動力而取不同值;REK為由結構自重和汽車活載(計入沖擊系數(shù))引起的小支座反力;AG為支座平面毛面積。
變形協(xié)調(diào)能力強:通過橡膠層的彈性變形與剪切變形,可適應上部結構的轉動及溫度伸縮變形,增強梁與橋墩的水平向聯(lián)結,使活動墩共同受力,減小固定墩承受的荷載,提升結構整體抗震性能。
橡膠支座在水平方向具有適當?shù)娜嵝裕軌蛴行нm應車輛制動力、溫度變化、混凝土收縮和徐變以及活載作用下梁體產(chǎn)生的水平位移,這一特性保證了結構在動態(tài)荷載下的安全性和耐久性。
北海LRB鉛芯隔震支座技術性能設計轉角θ(rad)為:0.006rad;當設計轉角超出0.006rad或者客戶有特別需求時可以根據(jù)實際情況進行特殊設計。
網(wǎng)架橡膠支座作為板式支座的衍生產(chǎn)品,專為應對大跨度建筑溫度位移與隔震需求設計。其通過中間鋼板或盆塞結構嵌入鋼盆,在地震中避免落梁現(xiàn)象,并控制對墩臺的沖擊。鉛芯疊層支座還可通過定制化配方與結構(如調(diào)整膠層厚度、鉛芯分布),實現(xiàn)垂直剛度、阻尼比與傾覆抵抗的優(yōu)化。
板式橡膠支座發(fā)生過大剪切變形、老化、開裂等時應及時更換。板式橡膠支座目前幾乎在各地普遍采用。板式橡膠支座是僅用一塊橡膠板做成的適用于中、小跨度建筑的一種簡單的橡膠支座。板式橡膠支座是一種新型建筑支座。板式橡膠支座性能劣化等級評定詳見表8—3。板式橡膠支座一般分為非加勁支座和加勁支座兩種。板式橡膠支座已成為我國公路與城市建筑廣泛采用的一種支座形式之一。板式橡膠支座應定期進行養(yǎng)護和維修檢查,一旦發(fā)現(xiàn)問題,應及時進行修補或更換。板式橡膠支座由多層天然橡膠與薄鋼板鑲嵌、粘合、硫化而成一種建筑支座產(chǎn)品。板式橡膠支座由幾層橡膠片和薄鋼板組合而成,能適應預制鋼筋混凝土在制作過程中所產(chǎn)生的較大間隙偏差。板式橡膠支座有矩形和圓形兩種,一般當斜度大于10°時采用圓板形支座,否則采用矩形支座。板式橡膠支座在公路建筑中小型建筑中比較常用的產(chǎn)品,它分為普通板式橡膠支座、四氟板式橡膠支座。板式橡膠支座整理提供,轉載請保留。板式橡膠支座主梁受荷載撓曲等因素的影響,表面將產(chǎn)生不均勻壓縮變形,則其平均壓縮變形。板式橡膠支座轉角超限是由于設計及安裝不當造成支座轉角超過相應荷載作用下大的預期設計轉角。
在我國,除了有橡膠隔震支座技術的研究和應用外,還有砂墊層隔震、石墨墊層隔震、摩擦滑移支座隔震及橡膠隔震支座與摩擦滑移支座并聯(lián)復合隔震技術等。隔震技術的發(fā)展,可充分地適應各地區(qū)、城市及鄉(xiāng)村的不同要求。基礎隔震技術可作為地震防御區(qū)城市抗震防災的措施之一,應用于防災指揮中心、生命線工程、避難中心、救護中心以及居民住宅建筑的建設。可以預見,基礎隔震技術將在防震減災事業(yè)中起到巨大的積極作用。
修建隔震橡膠支座除了自身的隔震力學功用滿意抗震描繪及運用需求外,還具有以下長處:一是修建隔震橡膠支座耐久性好,抗低周期疲憊功用、抗熱空氣老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均較好,其壽數(shù)可達80~100年,時間的隔震力學功用不會發(fā)作明顯變化,也就是說在80年之內(nèi)不會影響運用,可見,與修建物具有平等壽數(shù)。

板式橡膠支座初始剪切變形:落梁后板式橡膠支座易出現(xiàn)初始剪切現(xiàn)象,若未及時處理,會影響支座受力穩(wěn)定性,長期使用可能導致性能衰減。
橡膠支座技術的持續(xù)發(fā)展將為建筑與橋梁工程提供更加安全、經(jīng)濟、可靠的支承解決方案,推動工程建設質(zhì)量的整體提升。
支座伸縮裝置特性GQF-CD 型、GQF-F 型、GQF-E 型、GQF-L 型伸縮裝置均由兩根邊梁(對應型號的熱軋異型鋼材)與橡膠密封帶組成,結構簡單、安裝方便,適用于伸縮量為 0~80mm 的建筑支座配套使用。其中,鋼質(zhì)邊梁采用 16Mn 精軋制成,錨固板及 Φ16 錨固件為核心受力構件,保障伸縮裝置與支座的連接可靠性。
結構與經(jīng)濟性優(yōu):與鋼支座相比,橡膠支座用鋼量少、建筑高度低,安裝及更換便捷,使用壽命長;采用隔震技術的橡膠支座(如鉛芯隔震支座)可降低工程造價,7 度區(qū)節(jié)省 3%-6%,8 度區(qū)節(jié)省 8%-14%,9 度區(qū)節(jié)省 15%-20%,且結構安全度顯著提升。
天然橡膠支座(LNR)結構相對簡單,由純橡膠層構成,具有較低的水平剛度和較高的豎向剛度。在阻尼性能方面,其阻尼比通常在 5% - 8% 之間,這使得它在一定程度上能夠消耗地震能量。由于其造價相對較低,適用于 7 度以下設防區(qū)的一般性建筑,這些建筑對地震防護的要求相對較低,天然橡膠支座能夠在滿足基本抗震需求的同時,有效控制建設成本 。
優(yōu)點是建筑高度較小,引道較短;缺點是建筑寬度大,構造較復雜,橡膠支座施工也較麻煩。優(yōu)點是建筑建筑高度很小,縱坡小,可節(jié)省引道長度;缺點是構造復雜,拱肋施工麻煩。優(yōu)點是受力均勻,彎矩不大,節(jié)省材料。優(yōu)點是彎矩小,材料省,跨越能力較大;缺點是構造較復雜,如果是石拱橋則料石的規(guī)格較多,施工較不方便。尤其是荷載等級不能搞錯,對于特殊部位如彎橋等應特殊設計。尤其適用于斜交橋,立交橋等坡度橋的場所。由變形變化引起的裂縫,即主要由溫度、干縮、不均勻沉陷或膨脹等變形變化產(chǎn)生應力而引起的裂縫。
在隔震層梁板及支墩混凝土澆筑過程中,為保障下預埋板位置固定不變,應采用對隔震支墩震動影響最小的汽車泵進行混凝土澆筑。混凝土表面需進行壓平趕光處理,陰陽角部位抹成八字角,確保施工質(zhì)量。
加勁鋼板的作用:鋼板主要約束橡膠層側向膨脹,但對支座抗剪剛度影響甚微。加勁與不加勁橡膠支座在相同厚度下,水平力作用產(chǎn)生的位移量大致相同。
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