此盆式橡胶支座具有很好的竖向承载力,在竖向设计荷载作用下,支座压缩变形值小于支座总高度的2%,盆环上口径向变形小于盆环外径的0.5%,支座残余不超总变形量的5%,还具有很好的水平承载力,在固定支座在各方向和单向活动支座非滑移方向的水平承载力均大于支座竖向承载力的10%。
应督促承包人对支座垫石顶面标高、顶面平整度严格控制,预埋钢板严禁空鼓:支座垫石顶面标高应严格控制。应该认真检查XF型建筑伸缩缝质量,若发现变形或两钢梁间距不一致时,应进行修整。应根据跨度和温度变化幅度,并考虑施工偏差等因素选用相应位移的支座。应经常检查是否存在可能限制上部结构位移的障碍物。
为保证建筑支座的安装平整,一般应在建筑支座底面与职称垫石顶面之间,捣筑20~50MM厚的干硬性无收缩砂浆垫层。
加劲钢板在阻止橡胶层侧向膨胀的同吋,对支座的抗剪刚度几乎没有什么影响,加劲橡胶支座在水平力H作用下的位移量与相问厚度的不加劲橡胶支座的位移量大致相同。
对于普通板式橡胶支座适用于跨度小于30M、位移量较小的建筑;不同的平面形状适用于不同的桥跨结构,正交建筑用矩形支座;曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座。
该种类型的橡胶支座有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台;有良好的弹性以适应梁端地转动;有较大地剪切变形以满足上部构板式橡胶支座造的水平位移;板式橡胶支座按形状划分:矩形板式、圆形、球冠圆板式、圆板坡形、等几种产品。
盆式橡胶支座固定支座的拉压支座就是在支座中心穿一根预应力钢筋,预应力钢筋在支座高度范围内,再设有套管,这样构成软垫缓冲层,预应力钢筋应按1.2倍的上拔力进行预加应力,这样不会因锚杆伸长而让支座脱开。
对于简支梁桥来说,要在每跨的一端设置固定支座,另一端设置活动支座;对于多跨的简支梁桥,相邻两跨简支梁的固定支座不宜集中布置在一个桥墩上,但若个别桥墩较高时,为了减少水平力作用,可在其上布置相邻两跨的活动支座。
(图一)建筑铅芯橡胶隔震支座LRB500
多层橡胶、加劲钢板构成多层橡胶支座承担建筑物重量和水平位移的功能,铅芯在多层橡胶支座剪切变形时,靠塑性变形吸收能量,地震后,铅芯又通过动态恢复与再结晶过程,以及橡胶的剪切拉力的作用,建筑物自动恢复原位。
简单结构隔震体系的基本特性和减震机理简易支座仅适于跨度10M以下的公路桥和4M以下的铁路板桥。简支端拟采用GYZ300×54支座,连续端拟采用GYZ300×52支座。简支梁桥,按其静力式应在其一端设置装备装置固定支座,另一端设置装备装置活动支座。简支梁桥使用的橡胶支座简介对于简支梁桥,根据桥宽和跨度,此类结构可以有各种型式橡胶支座。简支梁桥一端没固定支座,另一端设活动支座。建立隔震与非隔震结构的计算模型,然后输入三条地震波(两条天然波和一条人工波)进行分析。建设单位提出的与结构有关的符合有关标准、法规的书面要求;建议偏多思路,短线操作,支撑有22800上移至23500一线。
该种类型的橡胶支座有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台;有良好的弹性以适应梁端的转动;有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移;板式橡胶支座是由多层薄钢板与多层橡胶片硫化粘合而成一种普通橡胶支座产品,这种产品具有足够的竖向刚度,能够将支座上部构造的反力可靠的传递给墩台,支座具有良好的弹性,以应对建筑的梁端的转动;又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
板式支座具有足够的竖向刚度以承压垂直荷载,能将上部构造的反力可靠地传递给墩台,有良好的弹性,以适应梁端的转动;又有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。
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。
目前检测难度大的有3个:一是极限承载力试验,目前大于10000KN的试验设备很少,因此对承载力大于10000KN的支座检测有一定困难;二是橡胶支座的水平力抗剪性能试验,要求伺服控制,试验设备资金投入大;三是橡胶的化学成份鉴别有一定难度。
GPZ公路建筑盆式橡胶支座的分类:1.按活动方式可以分为:A、双向活动支座:具有竖向转动和纵向与横向滑移性能,代号为SX;单向活动支座:具有竖向转动和单一方向滑移性能,代号为DX;固定支座:仅具有竖向转动性能,代号为GD。
板式橡胶支座及四氟滑板橡胶支座应检查如下内容:A:支座是否出现滑移及脱空现象;B:支座的剪切位移是否过大(剪切角应不大于35°);C:支座是否产生过大的压缩变形;(大压缩变形量不得超过0.07TE,TE为支座的橡胶层总厚度)D: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;E:支座各层加劲钢板之间的橡胶板外凸是否均匀和正常;F: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,5201-2硅脂是否涂放并且注满四氟滑板橡胶支座的储油坑。
(图二)建筑隔震支座的厂家
优点是建筑高度较小,引道较短;缺点是建筑宽度大,构造较复杂,橡胶支座施工也较麻烦。优点是建筑建筑高度很小,纵坡小,可节省引道长度;缺点是构造复杂,拱肋施工麻烦。优点是受力均匀,弯矩不大,节省材料。优点是弯矩小,材料省,跨越能力较大;缺点是构造较复杂,如果是石拱桥则料石的规格较多,施工较不方便。尤其是荷载等级不能搞错,对于特殊部位如弯桥等应特殊设计。尤其适用于斜交桥,立交桥等坡度桥的场所。由变形变化引起的裂缝,即主要由温度、干缩、不均匀沉陷或膨胀等变形变化产生应力而引起的裂缝。
空心板粱更换支座型号同原设计型号,仍采用TCYB型球冠圆板式橡胶支座;组合箱梁更换支座采用定做的同厚度GYZ型圆板式橡胶支座。
橡胶支座质量本身不合格(即指支座抗压弹模或抗剪弹模不符合质量要求).抗压弹性模量大小主要影响支座在各级荷载下的竖向变形而各种结构对竖向变形的适应性不同,过大的竖向变形可能对连续梁等上部构造产生极为不利的附加内力,有时与下部构造的竖向位移叠加后总位移可能超出设计控制范围,导致结构的破坏。
建筑橡胶支座承载能力的合理选择,支座承载力大小的选择,应根据建筑恒载、活载的支点反力之和及墩台上设置的支座数目来计算。
这样做的后果是容易造成支座底部支承力不够、或不均匀,使得砂浆破裂或支座受力不均,导致支座扭曲变形;支座顶部钢板偏薄以及生锈严重。
抗拉性能有限:对于可能出现拉力的多层结构,需要辅助相应的抗拉装置。
对质量证明资料的要求:隔震支座及上下预埋件质量证明资料分栋号分型号归档。隔震橡胶支座及其配件出厂合格证,每套支座一套三份。焊接质量检验证明书(分强度和探伤两部分)由厂家分栋号分型号提供一套两份;钢板、螺栓套筒、预埋锚筋、高强螺栓、焊条的材质证明(出厂合格证及复试报告)按进场批一式两份。
隔震建筑的一个重要特点就是使用两种大型轴承来支撑整栋建筑。种是由交替层的橡胶和钢板制成的层压橡胶轴承,这种轴承能够左右摆动,从而使建筑不受地面震动的影响。随着震动的加剧,通过附上可平稳滑向轴承的树脂,滑动隔震装置——一种采用滑动机械装置的层压橡胶轴承——可吸收强烈震动。这些隔震技术理论上不仅能将建筑顶层的震动强度降低到地面地震强度的三分一,还能大幅降低建筑的摆动速度。这不仅可以防止建筑物的框架受损,还可以防止室内大件家具倒下。
(图三)铅芯减震支座厂家
降低房屋造价:由于隔震体系的上部结构承受的地震作用大幅度降低,使上部结构构件和节点的断面、配筋减少,构造及施工简单,大大节省造价。虽然隔震装置需要增加造价(约5%).但建筑总造价仍可降低。从汕头、广州、西昌等地建造的隔震房屋得知,多层隔震房屋比传统多层抗震房屋节省士建造价:7度区节省1%~3%;8度区节省5%~15%;9度区节省10%~20%,并且安全度人大提高。
能大大减小结构所受的地震作用,从而降低结构造价,提高结构抗震的可靠性。此外,隔震方法能够较为准确地控制传到结构上的大地震力,从而克服了设计结构构件时唯以准确确定荷载的困难;
对隔震支座上预埋钢板水平度和轴线位置进行复检,同时检查隔震橡胶支座外观是否正常,如有脱漆现象,必须进行修补,包括螺栓头部分,满足要求后浇筑混凝土。
对于处于地震带上的公路、铁路建筑,为减小地震灾害,现多选用抗震支座或减隔震支座产品。对于上部结构存在向上的反力的建筑,一般选用拉压支座。对于悬索桥、斜拉桥等存在漂浮结构的建筑,在梁体横向一般需要选用抗风支座产品。对于沿海及跨海建筑,为保证支座使用寿命,则多选用耐蚀支座产品(一般为耐蚀球型支座)。对于跨铁路、高山跨峡谷的建筑,为了不干扰铁路运行和减小施工难度,多选用转体法施工,因此多选用转体球铰产品。对于在高纬度地区低温环境,为保证钢材应力,多选用低温用支座。
由于采用密封的橡胶不但大大提高了支座的承载能力及橡胶的寿命,更为重要的是保证了支座具有灵活的转动性能及良好的缓冲性能。
铅芯隔震支座安装过程中,应做好安装过程的施工记录,上部结构施工过程中,每完成一层应作一次橡胶隔震竖向变形观测。
任何一项与建筑结构安全相关的新技术的推广,通常都将经历研究、试验、试点再到广泛应用的较长过程。抗震新技术尤其要经过发生概率较低的大地震的实际检验方可推广应用。橡胶隔震支座经历了近50年的研究发展,目前橡胶隔震支座结构简单、造价合理、理论和试验研究成果比较丰富和完善,且经历多次地震检验效果明显,标准相对健全,技术较成熟,已进入推广应用期。在今后较长时期橡胶隔震支座将成为建筑隔震依托的主要产品。目前,我国建筑上使用多的是普通橡胶支座和铅芯橡胶支座。普通橡胶支座阻尼较小,地震作用下的水平位移较大,但变形后的恢复性能好。铅芯橡胶支座在罕遇地震作用下水平位移较小,但是对于高频波的隔震效果相对较差,且上部结构高振型影响较大,针对两种橡胶支座的性能特点,通常采用两种橡胶支座合理组合的建筑隔震体系可以达到较好的隔震效果,同时隔震层罕遇地震下的变形也能得到较好的控制。由于铅芯橡胶支座在生产和使用过程中存在环境污染风险,所以国际上开始探索使用高阻尼橡胶支座作为升级替代产品,高阻尼橡胶支座阻尼和水平刚度依赖于应变频率和幅值,对高频波的隔震效果较好。高阻尼橡胶支座对橡胶材料性能要求较高,影响支座性能的因素较多,在试验研究及结构设计上尚有许多难点需要突破。另外,由于市场工艺水平的限制,过去我国建筑隔震支座产品尺寸较小、性能不稳定、产品繁杂,随着工艺水平的提高,标准化的高性能大尺寸隔震产品必将成为主流,以适应更高的建筑抗震性能要求。
支座在转动时,钢板与胶层粘结的边缘存在剪应变集中现象,引起较大的局部剪应变,如果转角不加以严格控制,实际转角过大,将导致橡胶支座局部脱空,胶层局部变形,引起层开裂,这样就会导致橡胶支座过早劣化,降低支座的使用寿命。
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