抗震擋塊與防落梁措施:在橋梁等重要結(jié)構(gòu)中,除隔震支座外,常設(shè)置抗震擋塊等構(gòu)件,防止梁體位移過大導(dǎo)致落梁破壞。
1994 年洛杉磯 7 級地震中,該地區(qū) 40 座醫(yī)院因破壞嚴(yán)重?zé)o法使用,而采用隔震技術(shù)的南加州大學(xué)醫(yī)院完好無損,成為震后救災(zāi)中心,為緊急救援提供了關(guān)鍵保障。
盆式橡膠支座:將橡膠塊放置于鋼制盆腔內(nèi),通過橡膠的三向受壓狀態(tài)來提供更高的承載能力。適用于大跨徑、大反力的建筑,如大型拱橋、斜拉橋和懸索橋。其安裝常采用焊連方式,需在上下部結(jié)構(gòu)中預(yù)埋大于支座頂?shù)装宓匿摪宀⒖煽垮^固。
IS022762-1(部分:試驗(yàn)方法》規(guī)定了減(隔)震橡膠支座性能的試驗(yàn)方法以及其生產(chǎn)過程中所用的橡膠材料性能的測定,如壓縮和剪切性能、支座的耐久性能和所用材料的力學(xué)物理性能.IS022762-2(第二部分:建筑應(yīng)用規(guī)范》規(guī)定了用于建筑的減(隔)震橡膠支座的要求和用來制造這種支座的橡膠材料所應(yīng)滿足的具體要求。
隔震層施工需要多工種協(xié)作,包括技術(shù)負(fù)責(zé)人、測量員、安裝工、混凝土工、吊裝工、鋼筋工、木工等,根據(jù)工程實(shí)際組織班組。在橋面鋪裝前,需對支座的剪切變形進(jìn)行檢查調(diào)整,宜選擇在接近年平均氣溫的天氣進(jìn)行,通過頂升梁體使支座自動復(fù)位,必要時進(jìn)行更換。上預(yù)埋鋼板作為結(jié)構(gòu)底模時,連接板與模板的縫隙需用膠帶密封,并在梁模板邊緣加設(shè)鋼管支撐。
通用要求:支座需具備足夠的平面尺寸以支承上部結(jié)構(gòu)壓力,有足夠的厚度以適應(yīng)水平位移和轉(zhuǎn)角,并具有適宜的外形和結(jié)構(gòu)以確保使用中不發(fā)生脫空或滑跑。
建筑摩擦擺隔震支座具有以下一些特點(diǎn):具有隔震能力,類似于橡膠隔震支座,具有較高的豎向承載能力、較大的水平位移變形能力、自動復(fù)位能力及阻尼耗能能力;動力特性穩(wěn)定,其自振周期僅與滑動表面曲率半徑有關(guān),而與載重?zé)o關(guān),并且滑動面由特殊材料制成,具備較低摩擦系數(shù)和高阻尼效果;自動復(fù)位能力強(qiáng),能夠依靠其上所承載的重力重新回到平衡位置;質(zhì)量中心和剛度中心重合,可消除結(jié)構(gòu)因質(zhì)心和剛心偏心而導(dǎo)致的扭轉(zhuǎn)影響;構(gòu)造簡單,性能穩(wěn)定,耐久性好,質(zhì)量可靠。在無維護(hù)保養(yǎng)條件下使用年限與建筑物使用年限相同,且力學(xué)性能受周圍環(huán)境溫度影響小。
對支座常見病害的識別和性能的深入分析,是進(jìn)行橋梁養(yǎng)護(hù)和優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

滑板支座施工環(huán)境控制:滑板支座(四氟板式)施工需營造潔凈環(huán)境 —— 施工現(xiàn)場設(shè)置防塵棚,避免風(fēng)沙污染滑移面;安裝前用無塵布蘸丙酮二次清潔四氟板與不銹鋼板,確保表面無雜質(zhì),否則會導(dǎo)致摩擦系數(shù)超標(biāo)(>0.03),影響水平位移。
節(jié)點(diǎn)構(gòu)造控制:必須嚴(yán)格控制隔震結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,確保隔震層在地震時能夠有效發(fā)揮作用。
隔震層頂板:為保證整體性,隔震層頂板需具備足夠的厚度(規(guī)范建議至少160mm)和較高的剛度與承載力。
地基隔震通過在建筑地基中設(shè)置專門的防震層,削弱地震波傳遞,核心原理包括:
四氟橡膠支座的安裝尤為關(guān)鍵:支座需按設(shè)計(jì)支承中心準(zhǔn)確就位,確保梁底上鋼板與支座上下面完全密貼;同一片梁端的兩個支座應(yīng)置于同一平面,避免偏心受壓、不均勻支承或局部脫空現(xiàn)象。
LRB500隔震支座適用于7度及以上地震烈度區(qū)的各類建筑結(jié)構(gòu),能夠在-40℃至+60℃的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,具有耐腐蝕和抗老化的特點(diǎn),特別適用于沿海地區(qū)。該支座符合國家標(biāo)準(zhǔn)《橡膠支座一第3部分:建筑隔震橡膠支座》(GB20688.3-2006)和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)等。
隔震支座的核心設(shè)計(jì)特點(diǎn)是 “水平柔性、豎向承重”,其豎向剛度顯著低于混凝土構(gòu)件,具體對比需修正單位偏差并補(bǔ)充計(jì)算依據(jù):
與周邊結(jié)構(gòu)的協(xié)同:在安裝有隔震支座的建筑中,需注意與其他工序的協(xié)調(diào)。例如,綁扎隔震層底板梁鋼筋時,應(yīng)避免碰撞下預(yù)埋板。當(dāng)鋼筋位置與預(yù)埋件沖突時,可將鋼筋調(diào)整為雙排或多排布置,并保持箍筋肢數(shù)不變。同時,可能需要使用如特種補(bǔ)償收縮混凝土(如C50砼) 以保證結(jié)構(gòu)的整體性。

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的,并經(jīng)過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)一般可以提高一個設(shè)防等級。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?,F(xiàn)代科技的發(fā)展已解決了橡膠的老化等耐久問題,完全可以使橡膠隔震支座的壽命滿足建筑使用的要求。
另外,有時變形量計(jì)算不恰當(dāng),采用了過大的伸縮間距,導(dǎo)致伸縮裝置破損。另外,在進(jìn)行廚房防水設(shè)計(jì)施工時可以采用多種防水材料組合使用的方法。另外清理施工縫表面雜物時,沖水之后應(yīng)立即澆搗混凝土,不能留有膨脹的時間。流入各個橋墩的總的功率流大小隨支座彈簧水平剛度大小變化如3所示。硫化后拆除模具,對硫化后的建筑支座進(jìn)行修剪廢邊,即可得到成品建筑支座。硫化加溫可采用蒸汽或電熱加溫方式。硫化壓力直接影響硫化橡膠的性能。六、質(zhì)量要求及質(zhì)量保證措施樓(屋)面面層荷載、吊掛(含吊頂)荷載;樓上居住的人搖晃十分厲害,驚慌失措往外逃跑。樓梯間可繪斜線注明編號與所在詳圖號;螺栓和下預(yù)埋板連接;上支墩的預(yù)埋螺栓套筒通過高強(qiáng)螺栓直接與橡膠隔震支座的上連接板固定。螺栓直接承受水平力,施工過程中稍有疏忽,就會促使錨固區(qū)過早破損,如安裝不良,螺帽、螺栓銹蝕等等。落梁后,一般情況下橡膠支座頂面與梁面保持水平。
計(jì)算水平減震系數(shù)跟選波有關(guān),盡管規(guī)范給定選波條件,但仍然存在較大的空間。規(guī)范要求的反應(yīng)譜上統(tǒng)計(jì)意義相符,如果要求按照隔震周期前三周期選取,那應(yīng)用在抗震結(jié)構(gòu)上不合理,如果用抗震周期前三周期也不合理,一般做法分別取前三周期,即6個周期點(diǎn)選取地震波,但這樣對找天然波是非常麻煩的,因?yàn)楦粽鹬芷谝话爿^大,天然波反應(yīng)譜在長周期段一般下降較多,而規(guī)范反應(yīng)譜在長期周期段抬高了,導(dǎo)致天然波難選。但總之,無論是三條包絡(luò)還是7條平均,工程師對此的操作空間都非常大。
在多跨連續(xù)梁橋等大位移結(jié)構(gòu)中,支座的作用尤為關(guān)鍵,通常選用金屬橡膠支座(如盆式支座)以適應(yīng)較大伸縮位移。在溫差、濕度變化小的地區(qū),也可選用橡膠支座。
經(jīng)過專家分析影響橡膠支座質(zhì)量因素請查下下面的詳解杜絕此類所采用的橡膠的膠質(zhì),這是影響板式橡膠支座質(zhì)量的主要因素,目前由于市場競爭激烈,客戶壓價厲害,許多橡膠支座生產(chǎn)廠家就從這塊降低成本,采用劣質(zhì)橡膠,這個從外觀上可以看出一二,好的橡膠,表面油亮,黝黑,用手指按壓能感覺到一點(diǎn)點(diǎn)彈性,質(zhì)量差點(diǎn)的橡膠,表面發(fā)烏,沒有光澤。
梁體的水平位移主要由活動支座的橡膠剪切變形來完成,其高度則取決于水平位移量的大小。梁體降落過程,實(shí)際上與提升過程完全相逆,技術(shù)指標(biāo)的控制完全相同。梁體就位后檢查支座上下鋼板與墊石、梁底之間的密貼情況,應(yīng)盡量保證支座上下面全部密貼。梁支點(diǎn)承壓不均勻,支座出現(xiàn)脫空或過大壓縮變形時應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。兩端為不分固定與活動端的支座時,兩者的厚度相同。
我知道位移是活動支座中不銹鋼板于四氟板的滑動來實(shí)現(xiàn)相對位移,那么轉(zhuǎn)動呢?是在哪個支座上轉(zhuǎn)動的,朝哪個方向轉(zhuǎn)動?盆式橡膠支座有固定支座、雙向活動支座、多向活動支座這三種,具體使用哪種根據(jù)設(shè)計(jì)需要來,現(xiàn)在很多設(shè)計(jì)院電話也來問過,什么樣的橋來使用哪種,可見他們也不專業(yè),對于盆式橡膠支座了解也不并多,有時盆式橡膠支座出錯問題就是因?yàn)檫x用不合理造成的。
對于超高層建筑(>200m),標(biāo)準(zhǔn)明確要求在隔震設(shè)計(jì)時必須考慮豎向地震作用。在以往的設(shè)計(jì)中,對于豎向地震作用的考慮相對較少,而隨著建筑高度的增加,豎向地震作用對結(jié)構(gòu)的影響越來越顯著。通過在設(shè)計(jì)中充分考慮豎向地震作用,并采用相應(yīng)的隔震技術(shù)和支座產(chǎn)品,能夠有效提高超高層建筑在地震中的安全性 。例如,在某超高層建筑項(xiàng)目中,根據(jù)新的標(biāo)準(zhǔn)要求,采用了特殊設(shè)計(jì)的鉛芯橡膠支座,并對隔震層進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),經(jīng)過地震模擬分析,結(jié)構(gòu)在豎向和水平地震作用下的響應(yīng)均得到了有效控制 。

支座需定期開展以下工作:鋼件表面防腐涂裝;輥軸與轉(zhuǎn)動部位潤滑;滑動支座不銹鋼面清潔;地腳螺栓與預(yù)埋鋼板狀態(tài)檢查。
建筑隔震橡膠支座通過在建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置柔性隔震層,有效延長結(jié)構(gòu)的基本周期,避開地震動的主要頻帶范圍,從而顯著降低地震能量的輸入。支座不僅具備豎向承載力大、抗拉力強(qiáng)的特點(diǎn),還具有優(yōu)異的彈性復(fù)位功能和萬向位移能力,實(shí)現(xiàn)"小震不壞、中震不壞或輕度不壞、大震不喪失使用功能"的抗震設(shè)防目標(biāo)。
摩擦擺支座原理:利用曲面滑動副的設(shè)計(jì),通過摩擦來耗散能量,并提供效應(yīng)的恢復(fù)力。
當(dāng)支座采用焊接連接時,需在盆式橡膠支座頂、底板對應(yīng)位置預(yù)埋 Q345B 鋼板(厚度≥16mm),支座就位后采用對稱斷續(xù)焊接法(焊段長度 50-100mm,間隔 50mm)施工。關(guān)鍵控制要點(diǎn):①焊接溫度≤200℃,避免高溫灼傷橡膠板與聚四氟乙烯板(二者耐熱溫度分別≤100℃、260℃);②焊接后 24 小時內(nèi)涂刷環(huán)氧富鋅底漆(干膜厚度≥80μm)+ 面漆,完成防銹處理。
總之,有諸多原因,可能損害盆式橡膠支座,所以,需要請有施工能力和保養(yǎng)維修能力的企業(yè)單位前來救助。總之建筑支座的布置原則是既要便于傳遞支座反力,又要使支座能充分適應(yīng)梁體的自由變形??v向活動支座采用中間導(dǎo)向措施,能適應(yīng)梁體旁彎變形的需要??v向活動支座中間導(dǎo)向,與目前普遍采用的槽形上支座板型式相比,不但減少了重量,而且減少鑄鋼件數(shù)量。阻尼器耗能為滯回環(huán)面積,根據(jù)《消能減震技術(shù)規(guī)程》JGJ297-2013,其計(jì)算如下:組裝定位完成后,對預(yù)埋板進(jìn)行保護(hù),以免澆注時弄臟螺栓螺紋,及沙漿對預(yù)埋板表面的腐蝕。組裝鋼構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行有效的防護(hù)處理。組裝及吊裝橡膠隔震支座左:圖解新干線的緊急地震檢測和警報(bào)系統(tǒng)(UREDAS)作為滑塊塊使用連續(xù)梁頂推、T型梁橫移、大型設(shè)備滑移。作為橡膠行業(yè)的后起之秀會緊跟一個標(biāo)段,直至建筑竣工。作用于邊梁上的車輛沖擊力,通過錨固構(gòu)件均衡的傳遞到梁體上,有很長的使用壽命。作用于建筑支座的反力、位移和轉(zhuǎn)角選用建筑支座的型式必須根據(jù)支座所承受力和變形的自由度來確定。座板之間如加設(shè)銷釘,即可構(gòu)成固定支座。
橡膠支座作為建筑與橋梁工程抗震、承載體系的核心構(gòu)件,其選型、施工質(zhì)量與檢測精度直接關(guān)系工程結(jié)構(gòu)安全及行車安全。本文結(jié)合工程實(shí)踐,系統(tǒng)梳理支座分類特性、施工與更換要求、檢測技術(shù)要點(diǎn)及隔震技術(shù)優(yōu)勢,為工程技術(shù)應(yīng)用提供專業(yè)參考。
調(diào)平與固定:安裝時若采用螺絲或鋼楔塊調(diào)平,待灌注砂漿墊層凝固后,必須拆除調(diào)平螺絲及鋼楔塊,確保砂漿墊均勻傳力;采用焊接連接時,需在支座安裝位置預(yù)埋比支座頂、底板更大的鋼板,并采取可靠錨固措施。
橡膠支座施工完成后維護(hù)工作及其他功能部件的介紹橡膠支座安裝完畢后,如果發(fā)現(xiàn)以下情況,應(yīng)該及時做出調(diào)整:個別支座落空,出現(xiàn)不均勻受力支座發(fā)生較大的初始剪切變形,造成支座偏壓嚴(yán)重,局部受壓,側(cè)面鼓出異常,而局部落空調(diào)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。
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