耐寒型支座:適用于-40℃至+60℃的更嚴(yán)苛低溫環(huán)境,通常在型號(hào)中以特定代號(hào)標(biāo)識(shí)。
它能起到什么作用呢?就是當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí),起到隔絕、消耗地震能量的作用,以保護(hù)公路、建筑的安全。它與深埋地下二三十米的6根樁基一起,承擔(dān)托舉二環(huán)路寬建筑墩柱的重任。塔頂隔震:2000年12月竣工的清水建設(shè)技術(shù)研究所的安全安震館采用了塔頂隔震設(shè)計(jì)。臺(tái)帽、蓋梁頂面清理清理臺(tái)帽或蓋梁頂面沉積的土石塊及砼塊,必要時(shí)可采用鋼纖對(duì)砼垃圾進(jìn)行清理。太厚了在使用時(shí)保護(hù)層會(huì)出現(xiàn)很大的變形。攤鋪路面之前,必須首先清理預(yù)留間隙并嵌填泡沫板,再用砂袋或級(jí)配砂石袋填實(shí)槽口。探秘建設(shè)中的北京新機(jī)場(chǎng):將成大隔震建筑特別是高速公路建筑,橡膠支座的用量大,病害多,事故頻繁發(fā)生,支座病害處治及更換刻不容緩。特別是一片梁安裝兩個(gè)或四個(gè)支座時(shí),各支承墊石平面要一致,以免發(fā)生偏壓,初始剪切和受力不均勻而變形。
固定型支座常規(guī)狀態(tài)下位移量不得超過(guò)支座設(shè)計(jì)正常使用剪應(yīng)變,地震狀態(tài)下位移量不得超過(guò)支座設(shè)計(jì)地震使用剪應(yīng)變,這是保證支座正常工作的重要指標(biāo)。
自振周期穩(wěn)定:支座滑動(dòng)面由特殊金屬及高分子耐磨材料制成,其自振周期僅與滑動(dòng)面曲率半徑有關(guān),而與載重?zé)o關(guān),能保證在各種工況下的穩(wěn)定性。
當(dāng)?shù)卣鸹蚱渌獠苛κ┘釉诮ㄖ锷蠒r(shí),摩擦板會(huì)受到水平力的作用,產(chǎn)生一定的摩擦力。這種摩擦力可以通過(guò)重錘的運(yùn)動(dòng)來(lái)消耗,從而吸收地震能量,減小建筑物的振動(dòng)幅度和響應(yīng)。因此,FPS建筑摩擦擺支座能夠有效地提高建筑物的抗震性能,保證結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。
質(zhì)量驗(yàn)收與維護(hù)規(guī)范:定期檢查支座完整性、清潔度、位移狀態(tài);建立補(bǔ)充硅脂機(jī)制,保障摩擦系數(shù)穩(wěn)定性;依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如《鐵路橋梁橡膠支座使用規(guī)程》)進(jìn)行技術(shù)鑒定
局部承壓處理:在安裝T型建筑時(shí),若橡膠支座寬度小于梁底寬度,必須在支座與梁底之間加設(shè)尺寸大于支座的鋼筋混凝土墊塊或厚鋼板作為過(guò)渡層,以此擴(kuò)大承壓面積,避免支座局部應(yīng)力集中,形成不均勻受壓。
拉力支座除可正常轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)外,還可承受垂直方向的拉力(負(fù)反力)。拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、300%定伸應(yīng)力應(yīng)按GB/T528規(guī)定測(cè)定。了解了這些之后便可輕松安裝了。類(lèi)似的例子還能舉出一些,例如施工現(xiàn)場(chǎng)裝卸紅磚用的一次可以手提紅塊磚的磚夾子、自行車(chē)車(chē)輪的輻條等。李瑞明.關(guān)注地震災(zāi)害強(qiáng)化建筑抗震設(shè)計(jì)[J].新技術(shù)新產(chǎn)品,2009,(1.例如:混凝土表面由于溫度變化產(chǎn)生的干縮裂縫。例如活動(dòng)支座的上、下連接板應(yīng)在張拉梁體預(yù)應(yīng)力前拆除,以使支座能適應(yīng)梁體頂施應(yīng)力的變形。例如用做移動(dòng)懸臂施工的吊架,移動(dòng)重型機(jī)械的滑道。連接板及預(yù)埋板的外露部分均須涂刷防銹漆2道。連接螺栓安裝好后,應(yīng)立即安裝防護(hù)帽,防止螺栓外露部分銹蝕。連續(xù)端板式橡膠支座安裝技術(shù)要求⑴先將支座支承墊石頂平面沖洗干凈、風(fēng)干。連續(xù)縫設(shè)置不夠完善為了減少伸縮縫,現(xiàn)在大量采用連續(xù)梁或連續(xù)橋面。連續(xù)梁橋等在實(shí)行體系轉(zhuǎn)化切割臨時(shí)錨固裝置時(shí),必須采取隔熱措施,以免損壞橡膠板和聚四氟乙烯板。

減隔震摩擦擺支座的另一個(gè)重要機(jī)制是通過(guò)球面擺動(dòng)來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期。由于擺的質(zhì)量相對(duì)較大且運(yùn)動(dòng)路徑較長(zhǎng),其自振周期通常大于建筑物的自振周期。這種延長(zhǎng)周期的效果使得建筑物在地震中能夠更好地適應(yīng)地震波的頻率變化,減小了地震對(duì)建筑物的破壞作用。
FPS建筑摩擦擺支座由下部擺體和上部固定支座兩部分組成。下部擺體包括一個(gè)重錘和與之相連的摩擦板,重錘負(fù)責(zé)提供恢復(fù)力,而摩擦板則負(fù)責(zé)消耗地震能量。上部固定支座則負(fù)責(zé)支撐建筑物的重量并限制其水平位移。
類(lèi)型裂紋鋼板不均勻支座支座位置劣化等級(jí)外露取口與雎膠脫空剪切串動(dòng)AA(極嚴(yán)重)裂縫寬于2MM,外露長(zhǎng)串動(dòng)大于水平裂縫長(zhǎng)度大于度大于//TANα>0.45相應(yīng)相應(yīng)邊長(zhǎng)50%100MM邊長(zhǎng)25%A1(嚴(yán)重)裂縫寬于2MM,水平裂縫長(zhǎng)度大于相應(yīng)邊長(zhǎng)25%局部外露沿支座一側(cè)外鼓長(zhǎng)度占相應(yīng)邊長(zhǎng)25%有脫空/串動(dòng)小于相應(yīng)邊長(zhǎng)25%沿支座一裂縫寬度1~2MM惻外鼓長(zhǎng)B(較重)水平裂縫長(zhǎng)度大于相應(yīng)邊長(zhǎng)25%/度占相應(yīng)邊長(zhǎng)10%~25%///裂縫寬度0.5~1MM,沿支座-側(cè)外鼓長(zhǎng)C(中等)水平裂縫長(zhǎng)度大于相應(yīng)邊長(zhǎng)10%/度小于相應(yīng)邊長(zhǎng)10%///龜裂,裂縫寬度小于0.5MM,D(輕激)無(wú)水滬裂縫在確定建筑支座性能劣化類(lèi)型和劣化等級(jí)時(shí),應(yīng)在光線明亮的條件下用肉眼及適當(dāng)?shù)臋z測(cè)設(shè)備(如裂縫放大鏡、角尺、塞尺等)檢查。
按活動(dòng)方式分類(lèi),盆式橡膠支座可分為三類(lèi):雙向活動(dòng)支座(代號(hào) SX),具備豎向轉(zhuǎn)動(dòng)及縱向、橫向滑移性能;單向活動(dòng)支座(代號(hào) DX),具備豎向轉(zhuǎn)動(dòng)及單一方向滑移性能;固定支座(代號(hào) GD),僅具備豎向轉(zhuǎn)動(dòng)性能。在盆式支座的聚四氟乙烯滑板設(shè)計(jì)中,需重點(diǎn)考慮支座局部脫空引發(fā)的應(yīng)力集中問(wèn)題,其使用應(yīng)力應(yīng)下調(diào) 75%;支座抗剪機(jī)構(gòu)需具備傳遞上下鋼板間水平力的能力,可承受任意方向的設(shè)計(jì)剪力或設(shè)計(jì)豎向荷載 10% 的水平力。
橡膠支座作為建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵承重與隔震構(gòu)件,其性能穩(wěn)定性直接影響建筑整體安全與使用年限。本文從檢查要求、選配原則、布置方式、防水設(shè)計(jì)、類(lèi)型特性、技術(shù)原理、工程實(shí)踐及施工控制等方面,系統(tǒng)梳理橡膠支座的應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn),為工程實(shí)踐提供參考。
隔震橡膠支座一般設(shè)于建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間,具備優(yōu)良的水平變形能力,可顯著降低地震能量向上部結(jié)構(gòu)的傳遞。該技術(shù)施工簡(jiǎn)便、系統(tǒng)集成度高,已成為當(dāng)前提升建筑抗震性能的重要技術(shù)手段。
架梁落梁時(shí),T型梁的縱軸線與支座中心線重合;板梁、箱梁的縱軸線與支座中心線相平行。監(jiān)理工程師應(yīng)認(rèn)識(shí)到支座施工安裝質(zhì)量的問(wèn)題,加強(qiáng)支座施工安裝環(huán)節(jié)的監(jiān)督工作。監(jiān)理應(yīng)嚴(yán)格檢查,合格后才能進(jìn)入下一道工序。檢查、處理原支座墊石的缺陷使結(jié)構(gòu)完好,頂面工程及平整度符合設(shè)計(jì)要求。檢查安裝質(zhì)量是否符合有關(guān)規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)的要求。
從以上原理及作用可以看出,摩擦擺支座在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中有著非常重要的作用和地位。它可以減輕自然災(zāi)害對(duì)建筑的危害和破壞,保護(hù)人員生命財(cái)產(chǎn)安全,使得建筑結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固、安全、可靠。

在眾多基礎(chǔ)隔震構(gòu)件中,建筑隔震橡膠支座是應(yīng)用比較廣泛的。隔震橡膠支座是由柔軟的薄橡膠板和堅(jiān)硬的薄鋼板分層交替疊合、模壓硫化而成。其中橡膠層與鋼板緊密黏結(jié),當(dāng)橡膠支座承受上部結(jié)構(gòu)的自重和使用荷載時(shí),橡膠層的橫向伸展受到鋼板的約束,豎向剛度增大,使橡膠支座具有足夠的豎向剛度和承載能力,有利于穩(wěn)定地支承建筑物;當(dāng)橡膠支座承受水平荷載時(shí),其橡膠層的相對(duì)位移大大減小,使橡膠支座可達(dá)到很大的位移而不致失穩(wěn),并且保持較小的水平剛度。
經(jīng)過(guò)對(duì)建筑支座出產(chǎn)、運(yùn)用進(jìn)程中存在的問(wèn)題,以及平原地域低橋墩、旱橋的養(yǎng)護(hù)與維修特點(diǎn)的扼要剖析,連系實(shí)踐.采用超薄型液壓千斤頂?shù)姆椒▽⒘浩w頂起,對(duì)建筑支座進(jìn)行改換.說(shuō)明建筑維修時(shí)支座改換的施工方案設(shè)計(jì)備任務(wù)內(nèi)容、施工步調(diào)以及留意事項(xiàng)等,為建筑板式橡膠支座的改換供應(yīng)相關(guān)技能和理論根據(jù)建筑是公路的主要構(gòu)成局部.建筑養(yǎng)護(hù)、維修的黑白直接關(guān)系到公路交通行車(chē)的平安與疏通經(jīng)濟(jì)的高速開(kāi)展使得公路交通量猛增.運(yùn)輸車(chē)輛的載重加大,然后形成建筑的局部設(shè)備甚至整個(gè)建筑的早期損壞。
橡膠支座與隔震技術(shù)是現(xiàn)代工程抗震的重要一環(huán),它代表了建筑防震理念從“抗”向“隔”與“耗”的轉(zhuǎn)變。隨著材料科學(xué)進(jìn)步與設(shè)計(jì)理論完善,未來(lái)隔震技術(shù)將進(jìn)一步推動(dòng)建筑與橋梁工程向著更安全、更經(jīng)濟(jì)、更耐久的韌性設(shè)計(jì)目標(biāo)發(fā)展。
水平變形能力是衡量隔震橡膠支座抗震性能的另一個(gè)重要指標(biāo)。通常要求設(shè)計(jì)剪切應(yīng)變達(dá)到 250%,這意味著支座能夠承受較大的水平變形。根據(jù)這一指標(biāo),位移量可以通過(guò)支座高度 ×2.5 來(lái)計(jì)算,以確保在地震發(fā)生時(shí),支座能夠通過(guò)自身的水平變形有效地吸收和分散地震能量。同時(shí),為了保證建筑結(jié)構(gòu)在地震后的正常使用,要求震后 24 小時(shí)內(nèi),支座的復(fù)位偏差≤5mm,確保建筑結(jié)構(gòu)能夠迅速恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài),減少地震對(duì)建筑使用功能的影響 。
目前應(yīng)用較多的隔震元件是建筑隔震橡膠支座。隔震橡膠支座是由一層鋼板一層橡膠層層疊合起來(lái)的,并經(jīng)過(guò)加工將橡膠與鋼板牢固地粘結(jié)在一起。首先,隔震支座有很高的豎向承載特性和很小的壓縮變形,可確保建筑的安全;第二,隔震支座還具有較大的水平形能力,剪切變形可達(dá)到250%而不破壞;第三,橡膠隔震支座具有彈性復(fù)位特性,地震后可使建筑自動(dòng)恢復(fù)原位。采用隔震橡膠支座的建筑物,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)是小震不壞,中震可修,大震不倒,而設(shè)計(jì)合理的基礎(chǔ)隔震建筑通常能做到小震不壞,中震不壞或輕度破壞,大震不喪失功能.此外,采用隔震橡膠支座建造的房屋,可適當(dāng)降低上部結(jié)構(gòu)的設(shè)防水準(zhǔn)(一般可降低一度到一度半),這樣就有可能使建筑布置更加靈活,并可減少一些結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施或減小一些結(jié)構(gòu)件的尺寸或配筋(如墻體厚度),從而使上部結(jié)構(gòu)能節(jié)約部分土建造價(jià)。現(xiàn)代科技的發(fā)展已解決了橡膠的老化等耐久問(wèn)題,完全可以使橡膠隔震支座的壽命滿足建筑使用的要求。
隨著科技的不斷進(jìn)步,智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)在橡膠支座的維護(hù)管理中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。通過(guò)在橡膠支座內(nèi)部植入光纖傳感器,能夠?qū)崟r(shí)、精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)支座的各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)。
四氟乙烯滑板式橡膠支座計(jì)算承載力時(shí),應(yīng)按有效面積(鋼板面積)計(jì)算;計(jì)算水平剪應(yīng)力時(shí),應(yīng)按支座平面毛面積(公稱(chēng)面積)計(jì)算影響板式橡膠支座質(zhì)量的因素有哪些呢,我們知道所謂的板式橡膠支座作為建筑橡膠支座的一個(gè)重要分支,已經(jīng)被廣泛使用在公路建筑上,作為建筑上的重要部件,板式橡膠支座的質(zhì)量至關(guān)重要。
在隔震支座設(shè)計(jì)階段,應(yīng)重視控制相鄰支座的豎向剛度差異與荷載分布差異,通過(guò)簡(jiǎn)化計(jì)算手段控制支座間的豎向變形差值,以降低結(jié)構(gòu)局部?jī)A覆風(fēng)險(xiǎn)。

隔震技術(shù)是通過(guò)隔震消能裝置安放在結(jié)構(gòu)的底部和基礎(chǔ)(或底部和柱底)之間,將上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)“隔開(kāi)”。地震時(shí),地動(dòng)房不動(dòng),隔震裝置將地震所產(chǎn)生的能量消彌其中,從而減輕上部房屋的破壞。與傳統(tǒng)的抗震技術(shù)比較,隔震可大大降低地震對(duì)房屋的破壞作用,達(dá)到“大震可修”甚至“大震不壞”的設(shè)防目標(biāo),房屋內(nèi)部的設(shè)施物品得到保護(hù),減小人的恐懼心理,保障正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和生活。
摩擦系數(shù):摩擦系數(shù)對(duì)支座的阻尼性能有較大影響,在確定了準(zhǔn)確的曲率半徑基礎(chǔ)上,選取合適的摩擦系數(shù)才能有效地增加建筑的抗震性。
變形協(xié)調(diào)控制:在施工及使用中,必須嚴(yán)格控制相鄰支座的豎向變形差異。過(guò)大的豎向變形差會(huì)導(dǎo)致相連水平構(gòu)件(如梁)兩端產(chǎn)生較大的附加彎矩和剪力,增大節(jié)點(diǎn)域的破壞風(fēng)險(xiǎn)。
建筑隔震技術(shù)是近四十年來(lái)抗震防災(zāi)工程領(lǐng)域重大的創(chuàng)新技術(shù)之一,現(xiàn)階段具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性,能降低地震力50-80%。它能使結(jié)構(gòu)安全性成倍提高,并能保護(hù)內(nèi)部設(shè)備儀器,在地震后不喪失使用功能,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、生命、室內(nèi)財(cái)產(chǎn)“三保護(hù)”,近年來(lái)其優(yōu)異的抗震效果在外大地震中得到了檢驗(yàn)。
盆式橡膠支座安裝精度要求:梁體就位后,應(yīng)在其底板與墩、臺(tái)支承墊石之間預(yù)留指定空隙,以便采用重力灌漿法灌注高強(qiáng)度無(wú)收縮材料,確保密實(shí)度。支座中心線需與主梁中心線重合或平行,最大允許偏差需嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。對(duì)于單向活動(dòng)支座,安裝時(shí)必須確保上下導(dǎo)向塊保持平行,其交叉角嚴(yán)格限制在一定分值內(nèi)(如文中提到的特定要求)。
橡膠隔震支座的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛,即可用于隔離地震引起的振動(dòng),也可用于隔離設(shè)備振動(dòng)或環(huán)境振動(dòng)。在建筑工程上橡膠隔震支座廣泛用于醫(yī)院、學(xué)校、通訊、消防、電力、金融、博物館、核電站等重要建筑,以保證地震后結(jié)構(gòu)和設(shè)備完好,功能不中斷。近年來(lái)在住宅項(xiàng)目上也有大量應(yīng)用。橡膠隔震支座還廣泛用于公路、鐵路建筑,以防止由地震引起交通中斷,削減車(chē)輛引起的振動(dòng)和溫度變形。在設(shè)備隔震方面,橡膠支座用于貴重設(shè)備隔震和隔離震動(dòng)設(shè)備引起的振動(dòng),橡膠支座還可用于石油浮放儲(chǔ)罐和輸油管線的隔震。
橡膠支座作為建筑結(jié)構(gòu)中的重要連接元件,通過(guò)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)。
橡膠隔震支座(普通橡膠隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座和高阻尼橡膠隔震支座等)既具有較高的豎向承載能力、大水平位移能力和復(fù)位功能,同時(shí)普通橡膠支座與阻尼器、鉛芯橡膠支座或高阻尼橡膠支座配合使用時(shí)可提供較大阻尼,由橡膠隔震支座組成的隔震體系理論、試驗(yàn)研究及工程應(yīng)用已較為成熟,隔震效果顯著,是目前建筑隔震的主流產(chǎn)品,外已經(jīng)建成的隔震建筑90%以上采用橡膠隔震支座,我國(guó)建筑隔震采用橡膠支座的比例更大。建筑橡膠隔震支座在我國(guó)的應(yīng)用較為成熟,標(biāo)準(zhǔn)較為完善。目前已頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有:《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-20、《疊層橡膠支座隔震技術(shù)規(guī)程》(CECS126:200、《建筑隔震橡膠支座》(JG119-2000)、《橡膠支座第1部分:隔震橡膠支座試驗(yàn)方法》(GB20681-200、《橡膠支座第2部分建筑隔震橡膠支座》(GB20682-200、《橡膠支座第3部分:建筑隔震橡膠支座》(GB20683-200、《橡膠支座第4部分普通橡膠支座》(GB20684-200。正在編寫(xiě)的標(biāo)準(zhǔn)有《建筑隔震施工與驗(yàn)收規(guī)范》、《建筑隔震設(shè)計(jì)規(guī)范》等。
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