隔震減震技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用意義:近年來,地震災(zāi)害頻發(fā),建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能要求不斷提高。通過在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用隔震減震技術(shù),結(jié)合提升建筑物自身抗震強(qiáng)度和施工過程中的針對性措施,可有效降低建筑物在地震中的損壞程度。相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用,不僅具有重要的理論價(jià)值,更能為實(shí)際工程提供可靠的抗震解決方案,對保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
活動支座:僅傳遞豎向力,同時(shí)允許主梁在支座處實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)動與水平移動,適配梁體因溫度變化、荷載作用等產(chǎn)生的變位需求。
隔震支座是基于建筑隔震技術(shù)發(fā)展而來的專用支座,通過在建筑物上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間以及上部建筑層間設(shè)置隔震層,利用軟弱隔震層的大變形來減少地震能量的輸入。隔震設(shè)計(jì)按照現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行,與水平減震系數(shù)密切相關(guān),這一參數(shù)是隔震設(shè)計(jì)的核心指標(biāo)。

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;
預(yù)應(yīng)力簡支梁,其支座頂面可稍后傾;非預(yù)應(yīng)力梁其橡膠支座頂面可略微前傾,但傾斜角度不得超過5。預(yù)應(yīng)力簡支梁,其支座頂面可稍后傾;非預(yù)應(yīng)力建筑支座頂面可略微前傾,但傾斜角度不得超過5。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉控制應(yīng)力,張拉順序,張拉條件(如張拉時(shí)的混凝土強(qiáng)度等),必要的張拉測試要求等;預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和檢驗(yàn)要求。預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸和堆放要求。預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場安裝要求。預(yù)制構(gòu)件詳圖及加工圖。
表5耐久性要求序號項(xiàng)目性能要求老化性能豎向剛度變化率不應(yīng)大于20%水平剛度等效黏滯阻尼比水平極限變形能力橡膠支座外觀目視無龜裂徐變性能徐變量不應(yīng)大于橡膠層總厚度的5%疲勞性能豎向剛度變化率不應(yīng)大于20%水平剛度等效黏滯阻尼比橡膠支座外觀目視無龜裂橡膠支座的耐火性能豎向極限壓應(yīng)力和豎向剛度的變化率不應(yīng)大于30%。

板式橡膠支座普遍存在 “過早退化、壽命短(未達(dá)設(shè)計(jì)年限 15-20 年)” 的問題,核心成因包括:施工缺陷:基層處理不潔凈(殘留浮砂、灰塵、縫隙),導(dǎo)致支座與墊石間出現(xiàn)空鼓,受力不均引發(fā)局部開裂;材料劣化:橡膠長期暴露于紫外線、高溫環(huán)境,出現(xiàn)硬度上升(增幅>15IRHD)、彈性下降,鋼板銹蝕(未做防銹或涂層破損);荷載異常:摩擦系數(shù)超標(biāo)(>0.03),低烈度地震下滑板支座易局部滑動,尤其當(dāng)相鄰橋墩水平剛度差異大、滑板支座置于剛度較小墩頂時(shí),滑動現(xiàn)象更明顯,超出規(guī)范公式適用范圍;結(jié)構(gòu)變形:垂直荷載作用下,橡膠層厚度不均導(dǎo)致側(cè)面出現(xiàn)波紋狀凸凹(鋼板處凹陷、橡膠層處凸起),長期易引發(fā)橡膠層剝離。
在隔震層梁板及支墩混凝土澆筑過程中,為保障下預(yù)埋板位置固定不變,應(yīng)采用對隔震支墩震動影響最小的汽車泵進(jìn)行混凝土澆筑。混凝土表面需進(jìn)行壓平趕光處理,陰陽角部位抹成八字角,確保施工質(zhì)量。
建筑支座更換時(shí)應(yīng)依據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行支座偏移量的驗(yàn)算,并宜選返點(diǎn)在有利的溫度條件下施工。建筑支座更換完畢主梁就位時(shí),也應(yīng)分布進(jìn)行,先將梁底臨時(shí)支撐解除,然后順序下落梁體就位。建筑支座檢查合格后拆除千斤頂、臨時(shí)支承鋼板等頂升設(shè)備。建筑支座開裂:施工因素、支座質(zhì)量問題、超載車輛的影響、支座墊石的影響以及其他因素。建筑支座是連接建筑上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)部件。建筑支座是橋跨結(jié)構(gòu)的支撐部分,其作用是將橋跨結(jié)構(gòu)上的荷載通過支座傳遞給墩臺。建筑支座是一種承受高應(yīng)力的結(jié)構(gòu)部件。建筑支座位移是指在建筑運(yùn)營過程中,因?yàn)楦鞣N原因造成的建筑支座上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的橫向或有一定角度的位移。建筑支座系統(tǒng)作為高速鐵路建筑的重要組成部分,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著非常重要的影響。建筑支座依照其結(jié)構(gòu)可分為3大類:一是建筑板式橡膠支座;二是盆式支座;三是球形橡膠支座。建筑支座異常變形:大多因?yàn)槁淞簳r(shí)不夠平穩(wěn),支座存在較大的初始剪切變形。

橡膠支座是建筑與橋梁工程隔震體系的核心構(gòu)件,其性能檢測、安裝施工、維護(hù)更換直接影響工程抗震安全性與耐久性。隨著隔震技術(shù)需求升級,微米級震動控制、智能化發(fā)展成為新方向,本文系統(tǒng)梳理橡膠支座關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)、施工控制要求及隔震技術(shù)發(fā)展趨勢,為工程實(shí)踐提供參考。
支座投入使用前,應(yīng)全面檢查支座是否按設(shè)計(jì)要求正確安裝、安裝方向是否符合規(guī)定、支座型號規(guī)格是否匹配、臨時(shí)固定措施是否完全解除等,并對安裝過程中的偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行完整記錄,確保支座系統(tǒng)正常工作。
我國鐵路行業(yè)在這兩方面都已開展了系列研究,取得了一定的成果,并實(shí)施有關(guān)規(guī)范的編制。我國現(xiàn)行的《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ025-86)頒布使用至今已達(dá)20余年之久。我國橡膠支座的檢測工作剛處于起步階段,而建筑工程界對建筑橡膠支座質(zhì)量的重視程度卻不斷提高。我國已有近千棟建筑物采用橡膠隔震技術(shù)。我們根據(jù)TPZ系列盆式橡膠支座的使用經(jīng)驗(yàn),研究和設(shè)計(jì)而成的一種中間導(dǎo)槽式單向活動橡膠支座產(chǎn)品。我們計(jì)劃實(shí)施更多的政策干預(yù)措施穩(wěn)定橡膠價(jià)格,因此橡膠庫存預(yù)計(jì)將會更高,農(nóng)業(yè)部部長說。我們?yōu)榱吮阌谖覈鹉z支座設(shè)計(jì)人員掌握抗震,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中提出了水平向減震系數(shù)的概念。
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