用錨栓連接方式:使用錨螺母將支持和對(duì)建筑下部結(jié)構(gòu)的連接。用人工配合鋼絲刷清潔支座墊石表面,如有支座下鋼板,則應(yīng)打磨去除鐵銹。用橡膠支座或高標(biāo)號(hào)砂漿灌注地腳螺栓孔及支座底板墊層。用于高技術(shù)精密加工設(shè)備、核工業(yè)設(shè)備等的結(jié)構(gòu)物,只能用隔震、減震的方法滿足嚴(yán)格的抗震要求;用鑄鋼搖軸與上、下座板組成的活動(dòng)支座,用于中等跨度梁式橋。
應(yīng)嚴(yán)格控制支座墊石的標(biāo)高與平整度,避免支座產(chǎn)生初始扭矩或局部脫空。局部脫空會(huì)導(dǎo)致支座在偏心荷載作用下應(yīng)力集中,可能引起支座開裂,并改變上部結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),導(dǎo)致梁體產(chǎn)生附加應(yīng)力甚至裂縫。
四氟滑板支座:在普通橡膠支座檢測(cè)項(xiàng)目基礎(chǔ)上,增加支座摩擦系數(shù)檢測(cè)。
基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣泛,對(duì)于重要建筑和生命線工程來說,通過采用隔震技術(shù),提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力,在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí),可有效地發(fā)揮其“生命線”功效(如醫(yī)院,消防指揮中心),保證其正常工作;將隔震技術(shù)用于放置貴重設(shè)備、儀器、產(chǎn)品的車間、倉庫,可避免設(shè)備、產(chǎn)品遭受破壞;用于建筑,可防止由地震災(zāi)害引起交通中斷;用于博物館,可使那些無價(jià)珍寶免遭震災(zāi);用于核電站,不致因地震引起核泄漏;用于那些有歷史價(jià)值的古建筑的加固修復(fù),可更有效地保持建筑的原有風(fēng)貌。
在橡膠支座的設(shè)計(jì)計(jì)算中,需結(jié)合支座的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行專項(xiàng)分析。板式橡膠支座的設(shè)計(jì)通常包含承壓面積核算、支座厚度確定、豎向平均壓縮變形量評(píng)估、內(nèi)部加勁鋼板強(qiáng)度設(shè)計(jì)及抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算等內(nèi)容。
嘉興FPS建筑摩擦擺支座的主要特點(diǎn)包括自動(dòng)調(diào)整側(cè)向剛度和復(fù)位、震動(dòng)周期與所載質(zhì)量無關(guān)、具有穩(wěn)定的滯回性能和優(yōu)異的耐久性、以及能自行調(diào)整側(cè)向剛度和自行復(fù)位等。它主要應(yīng)用于建筑、橋梁以及其他土木結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計(jì)及抗震加固改造中。
耗能能力強(qiáng):在滑動(dòng)摩擦過程中能有效耗散地震能量,降低結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。
建筑支座選型需綜合考慮八大因素,確保適配結(jié)構(gòu)需求:豎向荷載:按永久荷載 + 可變荷載組合值確定支座承載力(安全系數(shù)≥1.2);水平荷載:地震、風(fēng)力引起的水平力,需滿足支座水平承載力≥水平荷載 1.5 倍;位移要求:溫度變形(如橋梁年溫差 ±30℃對(duì)應(yīng)位移)、地震位移,選擇 DX/SX 型號(hào);轉(zhuǎn)動(dòng)要求:梁端轉(zhuǎn)角(如簡(jiǎn)支梁端轉(zhuǎn)角≤0.01rad),選擇高彈性橡膠支座;結(jié)構(gòu)型式:斜交橋選圓形球冠支座,大跨度橋選盆式支座,小跨徑(≤10m)選普通板式支座;墩臺(tái)與上部構(gòu)造尺寸:支座平面尺寸需匹配墩臺(tái)頂面積(支座邊長(zhǎng)≤墩臺(tái)頂邊長(zhǎng) 0.8 倍);地基與沉降:軟土地基(沉降≥50mm)選用可調(diào)高支座,便于后期高程調(diào)整;橋長(zhǎng):多跨連續(xù)梁(橋長(zhǎng)>200m)需增加 SX 支座數(shù)量,避免位移集中。

當(dāng)橡膠支座達(dá)到使用年限、出現(xiàn)嚴(yán)重老化、開裂、變形或脫空,或因橋梁改造需要時(shí),需進(jìn)行更換;更換方案需結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)類型、支座型號(hào)及現(xiàn)場(chǎng)施工條件制定,明確頂升設(shè)備、施工流程及安全措施。
施工全過程及完成后,必須對(duì)橡膠隔震支座實(shí)施嚴(yán)格的成品保護(hù)措施,包括防水、防油、防污染、防碰撞、防火以及防人為損壞。
嘉興摩擦擺隔震支座通常由上部結(jié)構(gòu)連接板、球面滑動(dòng)層、摩擦材料、復(fù)位裝置和下部結(jié)構(gòu)連接板等部分組成。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),上部結(jié)構(gòu)相對(duì)于下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平位移,球面滑動(dòng)層開始滑動(dòng),摩擦材料產(chǎn)生摩擦力,消耗地震能量。同時(shí),復(fù)位裝置提供恢復(fù)力,使上部結(jié)構(gòu)在地震后能夠恢復(fù)到原來位置。
標(biāo)準(zhǔn)的多層橡膠支座由交替疊合的橡膠層與加勁鋼板構(gòu)成。加勁層能顯著提升支座的抗壓強(qiáng)度與抗壓剛度,而無加勁層的簡(jiǎn)易型號(hào)僅適用于小跨徑建筑。其中,嘉興鉛芯橡膠支座更通過鉛芯的塑性變形吸收地震能量,震后依靠鉛的動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性與橡膠的彈性恢復(fù)力,促使建筑結(jié)構(gòu)自動(dòng)復(fù)位。
支座抗滑穩(wěn)定性:橡膠支座與混凝土表面的摩阻系數(shù)(干燥狀態(tài)約 0.6)大于其與鋼板表面的摩阻系數(shù)(約 0.3),因此無水平大位移需求的結(jié)構(gòu)(如簡(jiǎn)支梁橋固定墩),支座可不設(shè)鋼板,直接置于混凝土墊石上,提升抗滑穩(wěn)定性;
基礎(chǔ)隔震體系(以疊層橡膠支座為核心)的效益需從 “全生命周期損失” 視角衡量:直接效益:減少地震導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)破壞(如墻體開裂、梁柱折斷),降低修復(fù)成本(較傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)減少 70%-80%);間接效益:避免內(nèi)部財(cái)產(chǎn)損失(設(shè)備、家具)、人員傷亡,減少建筑物損壞導(dǎo)致的停工停產(chǎn)損失(如工廠、醫(yī)院);社會(huì)價(jià)值:作為 “換代新技術(shù)、新產(chǎn)品”,可大幅提升建筑抗震安全性與行車舒適性,尤其適配地震高發(fā)區(qū)的公路橋梁、公共建筑,推廣潛力巨大。
支座安裝標(biāo)準(zhǔn)流程:安裝時(shí)機(jī):待地腳螺栓預(yù)埋砂漿(強(qiáng)度≥C40)固化、找平層環(huán)氧砂漿初凝前進(jìn)行支座安裝;高程控制:找平層需略高于設(shè)計(jì)高程(預(yù)留 5mm-10mm 壓縮量),支座就位后利用結(jié)構(gòu)自重或輔助加壓調(diào)至設(shè)計(jì)高程;精度檢驗(yàn):安裝后立即檢測(cè)兩項(xiàng)指標(biāo):高程偏差:≤±3mm(單支座),相鄰支座高程差≤5mm;四角高差:≤2mm(矩形支座),確保支座受力均勻。
若保持層數(shù)不變,根據(jù)大量的工程實(shí)踐數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),隔震建筑的單方造價(jià)通常會(huì)增加 30 - 50 元 /㎡。然而,這一造價(jià)的增加并非沒有回報(bào),采用隔震技術(shù)后,上部結(jié)構(gòu)的配筋率可降低 15% - 20%。以某砌體結(jié)構(gòu)的教學(xué)樓為例,在采用隔震技術(shù)前,為滿足抗震要求,梁、柱等構(gòu)件的配筋量較大;采用隔震技術(shù)后,通過隔震層對(duì)地震能量的有效阻隔,上部結(jié)構(gòu)所受地震力明顯減小,經(jīng)過結(jié)構(gòu)計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì),梁的配筋率從原來的 1.8% 降低至 1.5%,柱的配筋率從 2.2% 降低至 1.8%,大大節(jié)省了鋼筋用量,從長(zhǎng)期來看,降低了建筑的維護(hù)成本和潛在的修復(fù)成本 。

采用隔震技術(shù)的建筑物,與一般傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)相比,上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)減少到1/4到1/8左右,其抗震可靠度大大提高,建筑的設(shè)防目標(biāo)一般可以提高一個(gè)設(shè)防等級(jí)。傳統(tǒng)建筑的設(shè)防目標(biāo)一般是。小震不壞,中震可修,大震不倒”而合理設(shè)計(jì)的隔震建筑通常能做到“小震不壞,中震不壞或輕度破壞,大震不喪失使用功能。,其潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是十分可觀的。按施工經(jīng)驗(yàn),隔震結(jié)構(gòu)一般比非隔震結(jié)構(gòu)造偷降低7-15%。
在建筑領(lǐng)域,嘉興摩擦擺支座已被廣泛應(yīng)用于多層和高層建筑的隔震設(shè)計(jì)中,以提高建筑物的抗震能力。隨著隔震技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,摩擦擺支座的研究與應(yīng)用將繼續(xù)深入,以滿足日益增長(zhǎng)的抗震需求。
配套鋼板(尤其是不銹鋼滑板)的加工精度直接影響支座滑動(dòng)性能,常見問題及控制措施如下:若用戶自行加工鋼板,易出現(xiàn)表面光潔度不足(粗糙度 Ra 值超標(biāo))、平面度偏差過大(局部凸起或凹陷)等問題,導(dǎo)致支座滑移時(shí)阻力增大,甚至引發(fā)橡膠層剪切變形超標(biāo);規(guī)范要求:不銹鋼板表面光潔度需達(dá)到鏡面級(jí)(Ra≤0.8μm),平面度誤差≤0.1mm/m,加工后需進(jìn)行表面拋光處理,確保與聚四氟乙烯板的接觸面積≥95%。
設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角:支座的設(shè)計(jì)必須考慮梁體在荷載下發(fā)生的轉(zhuǎn)角。若支座總厚度增加,可能導(dǎo)致其抗壓彈性模量增大,從而使豎向壓縮變形減小,此時(shí)需按不脫空條件重新校核,這可能會(huì)降低設(shè)計(jì)允許轉(zhuǎn)角值。
板式橡膠支座的檢驗(yàn)項(xiàng)目按本標(biāo)準(zhǔn)的要求逐項(xiàng)檢驗(yàn)按表2和表3外部項(xiàng)目進(jìn)行檢查時(shí),如有一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,則該件產(chǎn)品應(yīng)判為不合格產(chǎn)品,不得出廠;按表4中的豎向剛度、水平剛度、屈服后水平剛度〔有芯型)、等效黏滯阻尼比項(xiàng)目進(jìn)行抽檢時(shí),如有一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)同批產(chǎn)品加倍抽樣對(duì)不合格項(xiàng)目復(fù)檢,如仍有不合格項(xiàng)目時(shí),則該批產(chǎn)品應(yīng)判為不合格產(chǎn)品,不得出廠。
板式橡膠支座:由若干層橡膠片(常見厚度 115mm 等)與薄鋼板(常見厚度 5mm 等)作為剛性加勁物組合而成,加勁物也可選用帆布、鋼絲網(wǎng)或鋼筋,各層橡膠與鋼板經(jīng)涂膠粘劑加壓硫化牢固粘結(jié)為一體。該類支座具備充足豎向剛度以承受垂直荷載,能可靠傳遞上部構(gòu)造壓力至墩臺(tái);彈性良好,可適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng);剪切變形能力強(qiáng),能滿足上部構(gòu)造水平位移需求。
隔震橡膠支座材料進(jìn)場(chǎng)需提供完整的合格證明與檢驗(yàn)報(bào)告。外觀檢驗(yàn)采用目視檢查結(jié)合直尺測(cè)量的方法,按照規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。同型產(chǎn)品通常以單棟建筑為單位作為檢驗(yàn)批次。
隔震與消能減震設(shè)計(jì)的核心優(yōu)勢(shì)是 “非線性、大變形集中于隔震支座與阻尼器”,具體體現(xiàn):設(shè)計(jì)聚焦:僅需優(yōu)化隔震構(gòu)件(支座阻尼比、水平剛度),無需復(fù)雜計(jì)算上部結(jié)構(gòu)非線性響應(yīng);分析簡(jiǎn)化:上部結(jié)構(gòu)因地震作用降低(降幅 60%-80%),可按彈性變形分析,結(jié)果更可靠;修復(fù)便捷:震后僅需更換受損隔震構(gòu)件,上部結(jié)構(gòu)基本無損傷,降低修復(fù)成本。

圓形支座(GYZ系列):適用于曲線橋、斜交橋及圓柱墩橋。
板式(含四氟板式)橡膠支座的橡膠材料需滿足六大核心性能,確保長(zhǎng)期可靠:抗壓強(qiáng)度高:豎向極限壓應(yīng)力≥30MPa,滿足上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞;彈性優(yōu)良:徐變變形≤5%(24h 加載),適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)需求;溫度適應(yīng)性強(qiáng):-40℃~80℃范圍內(nèi)彈性模量變化≤20%,適配不同氣候區(qū)域;耐老化性能:經(jīng) 70℃×168h 老化試驗(yàn)后,拉伸強(qiáng)度保留率≥80%,伸長(zhǎng)率保留率≥70%;耐磨耗:阿克隆磨耗量≤0.15cm3/1.61km,減少滑移磨損;粘結(jié)性能:與加勁鋼板(Q345B)的粘結(jié)強(qiáng)度≥0.5MPa,避免層間剝離。
管線柔性連接:所有穿過隔震層的管線(包括給排水、電氣和暖通專業(yè)的管線與配管),必須采用可靠的柔性連接方式,或采取其他行之有效的措施,以適應(yīng)隔震層在罕遇地震發(fā)生時(shí)可能產(chǎn)生的巨大水平位移。
安裝工藝流程:螺栓預(yù)埋:在預(yù)埋砂漿固化后、找平層環(huán)氧砂漿固化前進(jìn)行支座安裝;高程控制:找平層應(yīng)略高于設(shè)計(jì)高程,支座就位后,在自重及外力作用下調(diào)至設(shè)計(jì)高程;質(zhì)量檢驗(yàn):隨即對(duì)高程及四角高差進(jìn)行檢驗(yàn),誤差超標(biāo)應(yīng)及時(shí)調(diào)整,直至合格。
橡膠支座作為建筑結(jié)構(gòu)中的重要連接元件,通過預(yù)加應(yīng)力原理實(shí)現(xiàn)力的傳遞與調(diào)節(jié)。其核心功能在于將上部結(jié)構(gòu)的荷載(包括恒載與活載)安全傳遞至建筑墩臺(tái),同時(shí)保證結(jié)構(gòu)在支座處實(shí)現(xiàn)自由變形(轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)),確保實(shí)際受力狀態(tài)與設(shè)計(jì)計(jì)算模型相符。與傳統(tǒng)的鋼支座相比,橡膠支座具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、鋼材用量少、建筑高度降低、安裝更換便捷、使用壽命延長(zhǎng)等顯著優(yōu)勢(shì),尤其適用于寬橋、曲線橋及斜橋等需適應(yīng)多向變形的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
板式橡膠支座及四氟滑板橡膠支座應(yīng)檢查如下內(nèi)容:A:支座是否出現(xiàn)滑移及脫空現(xiàn)象;B:支座的剪切位移是否過大(剪切角應(yīng)不大于35°);C:支座是否產(chǎn)生過大的壓縮變形;(大壓縮變形量不得超過0.07TE,TE為支座的橡膠層總厚度)D:支座橡膠保護(hù)層是否出現(xiàn)開裂、變硬等老化現(xiàn)象,并記錄裂縫位置、開裂寬度及長(zhǎng)度;E:支座各層加勁鋼板之間的橡膠板外凸是否均勻和正常;F:對(duì)四氟滑板橡膠支座,應(yīng)檢查支座上面一層聚四氟乙烯滑板是否完好,有無剝離現(xiàn)象,支座是否滑出了支座頂面的不銹鋼板,5201-2硅脂是否涂放并且注滿四氟滑板橡膠支座的儲(chǔ)油坑。
四氟滑板式橡膠支座:分為多向活動(dòng)支座和單向活動(dòng)支座。其上下連接鋼板可根據(jù)工程需要設(shè)計(jì)為方形或圓形。為保證支座就位準(zhǔn)確,下鋼板的支座放置處常預(yù)先設(shè)置深度約5mm的凹槽。對(duì)于活動(dòng)支座,安裝后需特別注意對(duì)聚四氟乙烯滑板和不銹鋼滑板表面的保護(hù),防止劃傷及贓物粘附,并確保潤滑硅脂填充飽滿。
減震:地震力是建筑結(jié)構(gòu)中最大的外部力之一,而摩擦擺支座可以減少地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響,保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)不受到嚴(yán)重?fù)p害。通過摩擦材料的摩擦力作用,將結(jié)構(gòu)的位移轉(zhuǎn)化為能夠消耗地震能量的熱量,從而達(dá)到減震的效果。
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