地震強度:地震強度越大,摩擦擺支座的最大水平滑動位移通常也會增加。
建筑隔震摩擦擺支座的主要特點包括:隔震效果好、結(jié)構(gòu)位移能力強、耗能能力強、經(jīng)濟性好。
板式橡膠支座的施工質(zhì)量直接影響結(jié)構(gòu)安全性與壽命,需嚴(yán)格把控墊石設(shè)置、支座安裝、連接工藝及布置邏輯四大核心環(huán)節(jié):
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:
該支座主要由上、下固定板、滑動面、摩擦材料和連接件等部分組成。當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生震動時,建筑物會受到水平方向的地震力作用,這些地震力通過連接件傳遞給擺,使擺產(chǎn)生滑動。在滑動過程中,擺與摩擦材料之間產(chǎn)生摩擦力,從而將地震的能量轉(zhuǎn)化為摩擦熱,這種能量轉(zhuǎn)化過程降低了地震對建筑物的影響,實現(xiàn)了減震效果。
當(dāng)板式橡膠支座因溫度變化等因素在支座處產(chǎn)生縱向水平位移,支座橡膠層;不計制動力,應(yīng)滿足:TE≥2△L;計制動力,應(yīng)滿足:TE≥1.43△L;當(dāng)板式橡膠支座在橫橋向平行于墩臺帽橫坡或蓋梁橫披設(shè)計時,支座橡膠層;不計制動力,應(yīng)滿足:TE≥2(△L2+△T;計制動力,應(yīng)滿足:TE≥1.43(△L2+△T。
橡膠支座是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的支座類型,具有良好的彈性與變形適應(yīng)能力。按其構(gòu)造與力學(xué)特性,主要分為板式橡膠支座與盆式橡膠支座:
建筑隔震橡膠支座由多層橡膠和多層鋼板或其它材料交替重疊組合而成,所以也被稱為疊層橡膠支座。對應(yīng)不同建筑、建筑的要求隔震橡膠支座可以有不同的疊層結(jié)構(gòu)、制造工藝和配方設(shè)計,以滿足所需要的垂直剛度、側(cè)向變形、阻尼、耐久性等性能要求,并保證具有不少于60年的使用壽命。同時,應(yīng)用于工程的建筑隔震橡膠支座的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足和行業(yè)相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的要求,下面一起來和隔震橡膠支座小編去看看建筑隔震支座的具體安裝步驟吧。

對于關(guān)鍵連接部位,如梁板與蓋梁的連接區(qū)域,可考慮采用性能更高的阻尼支座產(chǎn)品。這類支座能夠有效限制梁體縱向位移,在地震作用下通過適度變形耗散能量,提升結(jié)構(gòu)整體抗震性能。
橡膠支座主要分為板式橡膠支座與盆式橡膠支座兩大類,各具適用特性:
隔震技術(shù)(Base Isolation)通過在建筑基底或?qū)娱g設(shè)置柔性隔震裝置(如橡膠支座),形成一個水平剛度較低的“柔性結(jié)構(gòu)”體系,從而有效減少地震作用對上部結(jié)構(gòu)的影響。鉛芯橡膠隔震支座通過內(nèi)置鉛芯提高了支座的阻尼性能和初始剛度,兼具隔震與抗風(fēng)振能力。
隔震橡膠支座由多層橡膠和多層鋼板交替疊置組合而成,對應(yīng)不同建筑,建筑的要求,隔震橡膠支座可以有不同的疊層結(jié)構(gòu),制造工藝和配方設(shè)計,以滿足所需要的垂直鋼度,側(cè)向變形,阻尼,耐久性,傾覆提離等性能要求,并保證具有不少于60年的使用壽命。云南隔震橡膠支座按不同的疊層結(jié)構(gòu)制造工藝和配方設(shè)計,其中上連結(jié)蓋板連接隔震裝置與建筑物上部結(jié)構(gòu);下連結(jié)蓋板連接隔震裝置與建筑物基礎(chǔ),以傳遞水平剪力。夾層鋼板與橡膠緊密結(jié)合,不僅提高了支座豎向承載力,又具有較大的水平變形能力和耐反復(fù)荷載疲勞的能力。
橡膠支座技術(shù)的精細化應(yīng)用是工程抗震安全的關(guān)鍵,需從性能檢測、配方優(yōu)化、安裝施工、維護更換全流程把控質(zhì)量。隔震技術(shù)正朝著微米級控制、智能化方向升級,未來需持續(xù)深化技術(shù)研究,結(jié)合工程實際需求推動技術(shù)落地,為建筑工程的抗震耐久性提供保障。
支座參數(shù)對工程性能的影響:以高架橋為例,板式橡膠支座水平剛度的差異會影響結(jié)構(gòu)功率流。當(dāng)水平剛度分別取 1.705×10?KN/M、2.273×10?KN/M、2.728×10?KN/M 等數(shù)值時,與采用普通活動支座的工況相比,結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)呈現(xiàn)顯著差異,需結(jié)合工程需求合理選取支座參數(shù)。
橡膠支座安裝施工關(guān)鍵要點前期準(zhǔn)備:安裝前需徹底清除支座各部件的油污,尤其是不銹鋼與填充聚四氟乙烯板的相對滑移面,需用丙酮或酒精仔細擦洗干凈;支座其他部件也應(yīng)確保清潔,且支座內(nèi)部不得涂刷防銹油,避免影響使用效果。
橡膠硬度也是反映橡膠性能的重要參數(shù),當(dāng)橡膠硬度增幅>15IRHD 時,表明橡膠已經(jīng)發(fā)生了明顯的老化和硬化,其彈性和阻尼性能會大幅下降,無法有效地發(fā)揮隔震或支撐作用,系統(tǒng)同樣會發(fā)出預(yù)警,以便及時更換支座,保障結(jié)構(gòu)的安全 。

支座安裝后,滾動和滑動平面應(yīng)水平,其與理論平面的斜度不大于2‰。支座安裝前方可開箱,并檢查支座各部件及裝箱清單,支座安裝前不得隨意拆卸支座。支座安裝前應(yīng)對活動支座頂、底板的相對位置進行檢查。支座安裝前應(yīng)將墩、臺支座支墊處和梁底面清理干凈。支座安裝前應(yīng)向工人講明橡膠隔震支座的構(gòu)造及對結(jié)構(gòu)的重要性,不得損壞隔震支座及配件。支座安裝時,應(yīng)按照設(shè)計紙要求,在支承墊石和支座上均標(biāo)出支座位置中心線,以保證支座準(zhǔn)確就位。支座安裝時,應(yīng)防止支座出現(xiàn)偏壓或產(chǎn)生過大的初始剪切變形。支座變異系數(shù)僅在內(nèi)力計算時考慮,對作用輸入進行放大;支座儲存在干燥、通風(fēng)、無腐蝕性氣體、無陽光(紫外線)照射并遠離熱源的場所,不得淋雨。支座彈性模量與形變模量的大小直接放映板式橡膠支座的壓縮變形值與支座適應(yīng)梁的轉(zhuǎn)角的能力。
加勁鋼板的作用:鋼板主要約束橡膠層側(cè)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。
橡膠支座廣泛應(yīng)用于公路、鐵路和市政建筑工程,橡膠支座通常采用多層薄鋼板作為加勁層與橡膠疊合形成。橡膠支座基本涵蓋板式橡膠支座和盆式橡膠支座兩個類型的支座。橡膠支座幾乎不需要常常性的維護,減少維護使命量。橡膠支座幾乎不需要定期維修,降低維修任務(wù)。橡膠支座幾乎不需要經(jīng)常性的養(yǎng)護,減少養(yǎng)護工作量。橡膠支座價格好像是市場看不見的手決定著客戶的購買權(quán)。橡膠支座就其本身技術(shù)而言在我國已成熟。橡膠支座具有足夠的豎向剛度和豎向承載力,能夠穩(wěn)定的支撐建筑物。橡膠支座實際轉(zhuǎn)角要控制在允許范圍內(nèi),按支座在使用時不出現(xiàn)脫空的條件來進行控制。
落梁落梁前在梁體兩側(cè)的橋臺或橋墩擋塊與梁體間加塞木板,防止落梁時梁體發(fā)生水平位移。落梁時為防止梁與支座發(fā)生相對滑移,應(yīng)在梁體兩側(cè)設(shè)置墊鐵和防滑擋塊等,待落梁工作全部完成后再拆除。氯丁橡膠的抗氧能力為橡膠的14倍,所以在做板式橡膠支座的時候盡量考慮氯丁橡膠。氯丁橡膠的耐老化性能要好,天然橡膠的耐老化性能較差,所以天然橡膠中要添加防老劑和防臭氧劑。錨固件:有錨釘、錨環(huán)、錨板結(jié)構(gòu)三種,公路建筑工程師可根據(jù)橋面板設(shè)計厚度選用。錨固區(qū)是伸縮縫與路面的過渡區(qū),極易破損。每層膠片的用量一定要準(zhǔn)確,如果膠片的厚度控制的很好,可按尺寸下料。每個品牌均有眾多車型,經(jīng)分類整理。
傳統(tǒng)的常用建筑支座有:墊層支座、平板支座、弧形支座、搖軸支座、建筑板式橡膠支座、鉸式固定支座以及鉸式輥軸支座等建筑板式橡膠支座由多層橡膠片與薄鋼板硫化,粘合、硫化而成的一種暴行癥橡膠支座打造品,它有足夠的豎向剛度,能將上部構(gòu)造的反力可靠地傳遞給墩臺,具有良好的大弊政,以適應(yīng)兩端的滾動,同時又有較大的剪切變形能力,以自滿上部構(gòu)造的水平位移在上述的建筑板式橡膠支座表面粘覆一層厚1.5MM—3MM的聚四氟乙烯板,就打形成聚四氟乙烯板式橡膠支座,它除了具有豎向剛度與彈性變形,能承受垂直荷載及適應(yīng)兩端轉(zhuǎn)動外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系數(shù),能夠使梁端在四氟板鼻疽自由滑動,水平位移不受限制,特別適宜中、小荷載,大位移量的建筑使用。
關(guān)鍵應(yīng)用提示:對于預(yù)應(yīng)力梁,其頂面支承處可設(shè)計為稍后傾的姿態(tài);而對于非預(yù)應(yīng)力梁,板式橡膠支座頂部的底座表面則可以設(shè)計為稍微向前傾斜,但需注意傾斜角度一般不應(yīng)超過5度,以確保受力合理。
預(yù)埋固定是連接工藝的第一步,下支墩預(yù)埋套筒與錨筋的焊接質(zhì)量至關(guān)重要。焊接牢固程度需達到焊縫高度≥8mm,這一標(biāo)準(zhǔn)是基于對焊接接頭力學(xué)性能的嚴(yán)格要求確定的。在實際施工中,采用專業(yè)的焊接設(shè)備和技術(shù)熟練的焊工進行操作,并通過超聲波探傷等無損檢測手段對焊縫質(zhì)量進行嚴(yán)格檢測,確保焊接接頭的強度和可靠性,能夠在地震等極端情況下承受巨大的拉力和剪力 。上預(yù)埋鋼板與支座頂面通過螺栓連接,扭矩偏差≤±5% 設(shè)計值,通過精確控制螺栓扭矩,保證連接的緊密性和穩(wěn)定性,確保在地震時能夠有效地傳遞水平力 。
GJZF4 型公路板式橡膠支座的外觀尺寸檢測需遵循以下標(biāo)準(zhǔn):外觀質(zhì)量:支座表面無裂紋、氣泡、缺膠、鋼板外露等缺陷,橡膠與鋼板粘結(jié)牢固,無剝離現(xiàn)象;尺寸測量:采用鋼直尺(精度 1mm)測量支座的長度、寬度、外直徑,采用游標(biāo)卡尺(精度 0.02mm)測量厚度;厚度測量需取支座外側(cè)不同方向的 4 個測點,計算實測平均值,確保尺寸偏差符合:總高度 ±2% 設(shè)計值,外直徑 / 邊長 ±1% 設(shè)計值(且≤±5mm)。

外觀檢查:橡膠層是否開裂、鼓包,鋼板是否銹蝕,支座是否偏壓、脫空;性能檢測:摩擦系數(shù)(四氟板式)、豎向壓縮變形(≤15% 設(shè)計值),超標(biāo)需預(yù)警。
減隔震摩擦擺支座(也稱為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。
建筑隔震支座每 5 年進行一次動力特性測試,阻尼比是反映隔震支座耗能能力的重要參數(shù),當(dāng)阻尼比下降>20% 時,說明隔震支座的耗能能力大幅降低,無法在地震發(fā)生時有效地吸收和耗散地震能量,此時需要及時更換支座,以保證建筑在地震中的安全 。
在建筑結(jié)構(gòu)中,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(zāi)害對建筑的危害和破壞,保護人員生命財產(chǎn)安全,還能使建筑結(jié)構(gòu)更加堅固、安全、可靠。同時,該支座在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中也必不可少,能夠有效地降低建筑結(jié)構(gòu)的自然頻率,并提高其抗震性能。
板式橡膠支座是靠橡膠的剪切變形來適應(yīng)建筑板式橡膠支座是靠橡膠的剪切變形來適應(yīng)建筑伸縮位移的需要,因此它應(yīng)用在有較大伸縮位移要求的建筑上就有一定困難,一般只適用于中小跨徑的簡支梁橋,因此有必要在普通板式橡膠支座的表面粘貼一層聚四氟乙烯板,制成四氟板式橡膠支座,作為建筑活動支座使用,同時也可以用作頂推法施工建筑的滑塊。
設(shè)計優(yōu)勢:原理簡單,摩擦擺隔震建筑可簡化為單擺模型,其擺動周期只取決于等效曲率半徑,與建筑物重量無關(guān);設(shè)計時無需考慮隔震層扭轉(zhuǎn)變形,從隔震結(jié)構(gòu)的剪重比可以直接估算出摩擦系數(shù)取值;選型簡單,變形量和豎向承載力無耦合關(guān)系,確定摩擦系數(shù)和等效曲率半徑后即可進行分析,支座選型僅與分析結(jié)果相關(guān),無需根據(jù)選型結(jié)果重新計算。
板式橡膠支座轉(zhuǎn)角檢箅公式:支座用氯丁橡膠時,使用溫度不低于-25C:天然橡膠不低于-40C。板式橡晈支座大容評剪切角A須滿足TANA≤0.7快速加載產(chǎn)生的剪切角TANA≤0.25。綁筋支模前,測量人員先在墊層上彈定位墨線,確定變形縫的位置。綁扎鉛芯隔震支座以上部分的鋼筋,進行上部結(jié)構(gòu)施工。保護層不得有空鼓、裂縫、脫落的現(xiàn)象。保護橡膠部的保護上部構(gòu)體構(gòu)筑時,為了防止損傷及污染橡膠本體,其四周用保護材料進行保護。保證橋跨結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下的自由變形。保證伸縮縫和錨固區(qū)內(nèi)按橋面縱橫向設(shè)計坡度進行施工,盡可能減少車輛行駛的沖擊力,延長伸縮縫的使用年限。
聚四氟乙烯滑板支座(滑動支座):以聚四氟乙烯板與不銹鋼板作為滑動面,摩擦系數(shù)極小,適用于大位移量情況。
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