隔震建筑由于有一层柔性隔震底层,能够将地震能量或反馈回地面或由隔震层吸收,因此,不但可以确保结构的整体安全’并且能够减小甚至防止非结构构件的破坏,避免发生建筑物内部装修、室内设备的破坏以及由此引起的次生灾害,甚至可以保证建筑物在地震时正常使用功能,这对医院、学校、幼儿园、消防中心、防灾控制中心等生命线工程或其它如博物馆、计算中心等重要建筑物更具有特殊的重要意义。
浇筑隔震支墩时,振捣不允许碰撞预埋件、主筋,以防止轴线、标高及平整度发生偏移或受损,影响安装质量;在浇筑时应注意连通避雷线铁件的预埋工作;
隔震橡胶支座为了改善框架或底框结构的抗震性能,同时克服现有耗能减震加固方案存在的问题,周云教授设计了扇形铅粘弹性阻尼器对框架或底框结构进行抗震加固,该阻尼器可直接安装于柱底节点区或是边柱和中柱的梁柱节点区J,如2所示这种加固方案具有以下优点:(加固时不需拆除填充墙,施工方便,省工省时;阻尼器可直接通过预埋或后锚固的连接件与结构相连,不需使用额外的支撑等连接构件,节省材料;只在梁柱节点局部加设阻尼器,不影响空间使用;阻尼器采用符合建筑美学观点的弧形构造,整体造型美观。
每块支座应该贴有出厂标识,一般都是商标,例如双林支座。美国公路建筑设计规范(AASHTO一9中对板式橡胶支座的构造特点及性能要求都做了具体规定。密封胶条:采用氯丁或三元乙丙橡胶制造,具有良好的耐老化、耐曲挠性能。明显有效地减轻结构的地震反应模数式伸缩装置可按一定模数任意组拼,从的单缝到的多缝,当伸缩量时,可按设计要求在工厂加工制造。摩擦系数:滑动型支座设计摩擦系数为0.03;摩擦系数:检测四氟滑板和不锈钢板在有硅脂润滑条件下的摩擦力大值。某些建筑物内部的物品、仪器价值远大于理筑本身的造价,地震的剧烈震动造成巨大的经济损失。木模的接缝可做成平缝、搭接缝或企口缝。
在公路建筑上使用板式橡晈支座时,应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-8设计。
维修管理成本低(无需其他阻尼装置);位移量的计算要考虑各种可能出现的上况,对温度产生的位移,要有足够的估计。温度作用及地下室水浮力的有关设计参数。稳定后对每车胶料进行力学性能常规检测。我公司建议凡建筑均一律使用橡胶支座,只有这样,我们才有可能避免地震风暴的来临。我国早的隔震建筑是1993年建造的汕头陵海路八层框架结构商住楼以及安阳市粮油综合楼。我国早使用板式橡胶支座的是广东肇庆的公路建筑,至今已有40多年的使用历史。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—20将性能目标由高到低分为A、B、C、D四级(见表。我国的港珠澳大桥,在橡胶支座的生产工艺上已经具备了国际水准,实现了多项指标的极限突破。
近年来高速铁路在我国迅速发展,到2030年将扩展为八纵八横的区域性路网格局。为保证高速行车的平顺性,我国高速铁路多采用“以桥代路”的思想,建筑在线路中占比高。同时,我国地震活动频繁,对跨区域性的高铁路网构成严重的潜在威胁。目前,减隔震技术已成为提高震区建筑抗震能力的重要手段,而我国的建筑减隔震技术发展较晚,在设计方法上有较大的发展空间。因此,本文以高速铁路减隔震建筑为研究对象,将减隔震技术与基于性能的抗震设计思想相结合,提出了适用于高速铁路减隔震建筑的性能设计方法,主要研究工作如下:
传统抗震建筑底部与基础牢牢连接在一起,地震来临时上部结构剧烈晃动,并且越到顶部晃动幅度越大,从而导致结构产生过大的层间变形,引起结构的破坏。为提高传统抗震结构的抗震能力往往要增加结构的强度、刚度和延性,换言之必须增大构件的截面和配筋,使结构具有足够的能力去“抗”地震作用;隔震建筑则是削弱建筑底部与基础的连接作用,当隔震建筑遭受地震时,结构的变形主要集中在隔震层,而上部结构则保持缓慢平动,这样上部结构楼层剪力和层间变形就会显著减小,从而保障了上部结构的安全性。
(图一)隔震支座哪里好
阻尼特性(阻尼比)。橡胶支座的阻尼比基本上代表了隔震结构体系的阻尼比。MRB、HD-MRB和LRB的阻尼比分别为3%~5%、10%~15%、20%~30%,因此LRB不需匹配阻尼器便可单独使用。
地震造成的破碎不仅仅是使建筑物倒塌。烈度6或更高烈度的地震会使家具和屋内的大型固定装置跌落或飘落,从而压伤路上的行人。威胁随着高度的增加而大幅上升:楼层越高,建筑在地震中震动越剧烈,对房间造成的破坏也就越严重。为了降低危险程度,建筑行业在过去的15年中一直在研究隔震技术,可以利用这类技术将建筑结构与地基分离,从而使建筑本身不会受到地面震动的影响。近发生地震证明了这类施工方法对高层建筑尤其有效。
二、支承垫石的设置为了保证橡胶支座的施工质量,以及安装、调整、观察及更换支座的方便;不管是采用现浇梁还是预制梁法施工,不管是安装何种类型的板式橡胶支座,在墩台顶设置支承垫石都是必要的。
由于目前投标多是采取低价中标的政策,所以生产厂家多数选用天然胶,天然胶比氯丁胶相对容易老化。由于市场上已有不合格产品,所以一定要坚持先检验后使用的原则,以防患于未然。由于它采用钢质边梁、鸟形橡胶密封条和锚固构件组成。由于条件限制,可能有些原材料不能进行全项检测。由于下支墩的施工的难度较大,必须对各工种的施工人员进行专门的培训,由于这几种伸缩缝产品主要材料:钢质边梁:采用16MN钢轧制,剖面呈C形。由于这种支座在2010年智利大地震中的出色表现,现在这家工厂的生意非常好,来自外的定单源源不断。由于支架基础均处于河道,地基较为软弱,承载力低并且不均匀。
这样,当梁体制成以后,在支座安装位置就会形成局部凹陷,支座安装就位后,首先支座边缘会受力,而中部后受力,这样就会造成支座受力不均,同时边缘局部变形过大,使板式橡胶支座的波纹状凸凹现象更为明显。
仙台一栋30层楼建筑的开发商评论道“从我们的建筑中落下的物体很少。实际上,已经有住户向我们表示选择居住在采用隔震技术的公寓里他们感到很高兴。”一位18层办公楼的开发商对此自豪地回应道“即使在较高的楼层,既没有书架倒下,也没有任何东西从桌上落下。受损的就是室内型板。”
为板式橡胶支座在承压、承剪和转动时的应力分布状态31板式橡胶支座的应力状态板式橡胶支座与钢支座相比具有下列优点:1.橡胶支座构造简单、加工制造方便、成本低廉、节约钢板。
例如,如果在夏季高温时发生地震,出现了力的叠加,该如何处置?虽然橡胶支座可以分为板式橡胶支座和盆式橡胶支座两种,适应不同的地区,但是对于叠加力的作用,显然还是有限的。
(图二)LNR400天然橡胶支座生产厂家
板式橡胶支座及四氟滑板橡胶支座应检查如内容:①支座是否出现滑移及脱空现象;支座的剪切位移是否过大(剪切角应不大于35°);支座是否产生过大的压缩变形;支座橡胶保护层是否出现开裂、变硬等老化现象,并记录裂缝位置、开裂宽度及长度;支座各层加劲钢板之间的橡胶板外凸是否均匀和正常;对四氟滑板橡胶支座,应检查支座上面一层聚四氟乙烯滑板是否完好,有无剥离现象,支座是否滑出了支座顶面的不锈钢板。
当梁体温度位移较大时,需采用普通板式支座+四氟滑板式支座,此时,普通板式支座可视为固定支座,四氟滑板式支座可视为活动支座。
采用焊连连接方式:当施工单位在建筑上下部构造在施工中,将盆式橡胶支座安装位置应预埋比本系列支座顶、底板大的钢板,并有可靠锚固措施。
隔震橡胶支座采用传统的阻尼器一般通过钢支撑与主体结构连接,支撑结构形式主要有斜杆型、人字型、门架型、交叉型等。
支座安装后,应全面检查是否有支座漏放,支座安装方向、支座型式是否有错,临时固定设施是否拆除,四氟滑板支座安装时是否注入硅脂油(严禁使用润滑油代替硅脂油)等现象,一经发现,应及时调整和处理,确保支座安装后的正常工作,并应记录支座安装后出现的各项偏差及异常情况。
由于隔震橡胶支座器和阻尼器融为一体,可大大节约建筑空间,降低成本,同时施工简洁方便,工程质量易于保证。
GJZF4公路建筑板式橡胶支座产品的外观尺寸一般可用钢直尺或具相应精度的量具进行测量,厚度尺寸可用游标卡尺或具有相应精度的量具测量,取外侧不同方向上4点的实测平均值。
复位特性:由于隔震装置具有水平弹性恢复力,使隔震结构体系在地震中具有瞬时自动“复位”功能。地震后,上部结构回复至初始状态,满足正常使用要求。阻尼消能特性:隔震装置具有足够的阻尼C,即隔震装置的荷载F-位移U曲线的包络面积较大,具有较大的消能能力。较大的阻尼C可使上部结构的位移明显减少。
(图三)LRB橡胶隔震支座500II型
采用时程计算楼层剪力和楼层倾覆弯矩应当在设防烈度下计算。如果在小震下计算楼层内力,隔震支座可能还没有产生非线性反应,不能反应隔震支座的效果;如果在大震下计算,那么上部结构也有部分区域进入飞线性,将这样的计算结果代入小震设计是不合理的。只有在中震下,隔震结构的隔震层进入非线性耗能过程,而上部结构基本保持弹性,计算得到的减震系数才能用于弹性设计中。此外,隔震结构的设计目标应当在设防烈度下上部结构基本完好,这点在水平减震系数的计算上反应;
橡胶支座的水平变形是靠支座本身的剪切变形来实现的,水平变形量较小,故适用于小跨径的公路建筑,且上部构造结构较简易的建筑。
按支座变形可能性分类:固定支座:反力含HX,HY和N,变形自由度为YX和YY;单向活动支座:反力为HX和N或HY和N,变形自由度为VX或VX,YX和YY;多向活动支座:反力为N,变形自由度为VX,VY,YX和YY。
板式橡胶支座的安装准备①板式橡胶支座安装处宜设置支承垫石,要求梁体底面和墩台上的支承垫后顶面具有较高的平整度;一般要求垫石长度、宽度应比支座相应的尺寸大50MM左右,支承垫石顶面相对水平误差不大于1MM,相邻两墩台上支承垫石顶面相对水平误差不大于3MM。
据路政局介绍,申城内环、延安等高架道路自建成通车以来,一直承担了繁重的交通运输量。据建筑专家介绍,从开始筹办架设支架到完成变换支座,大概要半个月。据作者施工经验,这不但需要从桥型结构上分析,还应结合建筑上部结构的施工过程进行考虑。锯条就始终处于受拉状态,就不致于发生弯屈失稳破坏。聚醚聚氨脂橡胶圆盘应固定好位置,以免滑离正确的位置。聚醚聚氨脂应用纯净材料制成,硬度为HS45及65。聚醚聚氨脂圆盘应设有明确的定位装置来固定。聚四氟乙烯板进厂后,除进行尺寸检测外,一定要注意活化处理的质量如何。聚四氟乙烯板聚四氟乙烯板的性能试验按本技术条件引用标准进行。
四氟橡胶支座与不锈钢板的相对位置视安装时的温度而定,本桥设计移动量为4-6CM本文从原材料进厂到产品检测出厂,对板式橡胶支座在整个生产过程中的质量控制进行了全面的叙述。
对于有芯型橡胶支座,屈服后水平刚度应根据R=100%,F=0.2HZ试验的第3条滞回曲线按下式确定:KPY=0.5(Q+-Q-)/(U+-U-)+︱(QY+-QY-)/(UY+-UY-)︱式中:KPY―建筑橡胶支座(有芯型)屈服后水平刚度,UY+―正方向屈服位移,UY-―负方向屈服位移,QY+一与相应的水平剪力,QY-―与?—相应的水平剪力橡胶支座的屈服后水平刚度(有芯型)等效黏滞阻尼比被试橡胶支座的等效黏滞阻尼比按下式计算,ζEQ=W/(2πQ+U+)(或ζEQ=W/[2πKEQ(U+)2]式中:ζEQ-建筑橡胶支座等效粘滞阻尼比,W-滞回曲线所围面积水平性能\水平极限变形能力.当橡胶支座在产品的设计压应力的作用下,水平缓慢或分级加载,绘出水平荷载和水平位移曲线,同时观察橡胶支座匹周表现,当橡胶支座外观出现明显异常或试验曲线异常时,视为破产品的耐久性能应按表8规定进行。
安装质量是支座使用寿命的重要影响因素,因此在安装时,一是保证支座在墩、台上的位置要准确;二是保证橡胶板上下表面与墩台支撑垫石、梁板底面平整紧贴无缝隙,更不能出现脱空形象,当建筑有纵坡且小于3%时,要采取措施保证支座平面保持水平均匀受力;三是安装支座时好在气温略低于全年平均气温季节里(石家庄地区以秋季为宜)进行,以保证支座在高温或低温时偏位不至于太大。
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