力臂式减震工法力臂式橡胶支座减震工法是日本近年来出现的新工法,该工法利用设有减震器的肘结力臂式机构来放大结构的层间变形从而提高耗能效率,减少地震反应。
板式橡胶支座设计计算①确定承压面积:AE=RCK/σE;式中,AE为加劲钢板的有效承压面积;RCK为支座压力,汽车何载应计入冲击系数。
板式橡胶支座的其他异常现象:板式橡胶支座在实际工程中用量较多,而且其安装看似简单,因此施工单位的重视程度也就不够,在安装工人眼里有时更是随意性很强,因此除了上面所提到的几种现象外,还有以下一些异常现象:支座垫石简单的采用砂浆进行代替。
建筑支座作为建筑上下结构连接的重要部位,其使用性能的好坏涉及很所原因诸如支座本身质量、设计选用、施工安装、养护维修等等。
我公司专业从事建筑减隔震技术咨询,减隔震结构分析设计,减隔震产品研发、生产、检测、安装指导及更换,减隔震建筑监测,售后维护等成套技术为一体的高科技企业。随着建筑减震、隔震技术在全国范围的大力推广,作为云南本土企业,我公司于2015年开始进军减震、隔震行业,经过3年的努力,我公司已成功研发出性能可靠、质量上乘的隔震支座,并在武汉华中科技大学检测实验室一次性通过橡胶隔震支座检测认证,受到广大业内专家的一致好评,且我公司产品已于2018年5月8日在云南省住房城乡建设厅官方网站进行了公示(第三批)。
国际橡胶支座要有满足的平面尺度以支承上部布局传来的压力;支座要有满足的厚度以容纳程度位移和转角;支座要具有适合的外形和布局以保证运用中不会脱空或滑跑。
按固定和否分类概略分为固定支座及活动支座固定支座起着饺的感化,他应允建筑结构在沿着道路的竖直立体内沉着地迁移转变。
橡胶支座要安装在桥下,一定要设置的支承垫石,混凝土强度应符合设计要求,顶面要求标高准确,表面平整,在平坡情况下同一片梁两端支承垫石水平面应尽量处于同一平面内,其相对误差不得超过3MM,避免支座发生偏歪、不均匀受力和脱空现象。
(图一)铅芯橡胶隔震支座厂商
类型裂纹钢板不均匀支座支座位置劣化等级外露取口与雎胶脱空剪切串动AA(极严重)裂缝宽于2MM,外露长串动大于水平裂缝长度大于度大于//TANα>0.45相应相应边长50%100MM边长25%A1(严重)裂缝宽于2MM,水平裂缝长度大于相应边长25%局部外露沿支座一侧外鼓长度占相应边长25%有脱空/串动小于相应边长25%沿支座一裂缝宽度1~2MM惻外鼓长B(较重)水平裂缝长度大于相应边长25%/度占相应边长10%~25%///裂缝宽度0.5~1MM,沿支座-侧外鼓长C(中等)水平裂缝长度大于相应边长10%/度小于相应边长10%///龟裂,裂缝宽度小于0.5MM,D(轻激)无水沪裂缝在确定建筑支座性能劣化类型和劣化等级时,应在光线明亮的条件下用肉眼及适当的检测设备(如裂缝放大镜、角尺、塞尺等)检查。
为了保证建筑橡胶支座的施工质量,以及安装、调整、观察、及更换建筑支座的方便不管是采用现浇梁法还是预制梁法施工,不管是安装何种类型的建筑支座,在墩台顶设置支撑垫石是必须的。
隔震橡胶支座安装阶段,应对隔震橡胶支座的支墩(或柱)顶面、隔震橡胶支座顶面的水平度、隔震橡胶支座中心的平面位置和标高进行观测并记录。
四氟板式橡胶支座不仅技术、性能优良,还具有构造简单、价格低廉、无需养护易于更换缓冲隔震、建筑高度低等特点.因而在建筑界颇受欢迎,被广泛使用。
板式橡胶支座A,B分别给出了对于三跨、五跨、七跨连续梁桥在Ⅰ、Ⅳ类场地,不同烈度水平地震作用下的计算结果.在Ⅰ类场地条件,上部结构传给板式支座的地震力受滑板支座摩擦系数变化的影响不大;在Ⅳ类场地条件下,则随摩擦系数的增加而降低.同时在中标出在低烈度水平地震作用及不同摩擦系数值下,存在部分滑板支座发生滑动的情况.板式橡胶支座剪力随跨数增加的变化规律给出连续梁桥在Ⅱ类场地不同烈度水平地震作用下,随跨数变化的计算结果.从中可知、,上部结构传给板式橡胶支座的地震力随跨数增加仅略有增加.中同时给出了按《规范》公式4.2.6-1.4.2.6-4计算的结果,其中,在按《规范》公式4,2.6-4计算时,摩擦系数取0.02.对于常用的滑板支座,其摩擦系数值通常在0.02—0.06之间,由计算结果可知,按4.2.6-1计算结果与时程分析结果比较接近,变化规律也与时程分析结果类似,但有时所得结果偏低.按《规范》公式4.2.6-4计算,因《规范》规定局≥0.3,P1D=0.02,可知随跨数增加板式支座剪力迅速增加,并随烈度增加而增大,但由5知,时程分析结果并不呈现这样的规律,而随跨数增加,仅略有增加.如果在4.2.6-4式中使用滑板支座所具有的实际摩擦系数值计算,则有时会得到板式支座剪力为负值的错误结果。
在采用隔震装置时,应当尽可能地选择和采用那些结构简单且同时符合所需隔震性能的装置,且应当保证在其力学性能的范围内科学地采用。
当然对于建筑的支撑部分,建筑橡胶支座这个位置应该加大检查力度,通过勘察检测,发现以下问题:橡胶支座出现橡胶老化、变质、梁体失去自由伸缩能力,橡胶板移位导致伸缩缝损坏;支座座板翘起断裂,混凝土压坏、剥离掉角等常见的病害。
建筑支座与不锈钢板位置要视安装时温度而定,若不锈钢板有足够长度,则任何季节可按不锈钢板中心安置。建筑中有些支座为克服支座即要承受压力又要承受拉力。桥面的切缝、清槽按预留的槽口宽度用切缝机对路面的油面层进行切缝。桥面连续缝处,变形假缝的宽度和深度设置得不够规范,不够统一,这也不同程度地影响着连续缝的正常工作。
(图二)建筑叠层橡胶隔震支座
(规范第327页)由于铅芯抗震橡胶支座由多层橡胶和多层钢板交替叠置组合而成,对应不同铅芯、建筑的要求,抗震橡胶支座可以有不同的叠层结构、制造工艺和配方设计,以满足所需要的垂直钢度、侧向变形、阻尼、耐久性、倾覆提离等性能要求,并保证具有不少于60年的使用寿命。
如果支座安装不符合设计及规范要求的,支座不能正常使用,监理工程师应要求施工单位制定详尽可行的处理方案,待方案审批后对支座进行修补或更换。
在橡胶支座安装中,要保证盆式支座的中心线与主梁中心线应重合或保持平行。在橡胶支座的保护下,整个建筑实际上变成了一个可以自由变形的载体(虽然人的眼睛看不到)。在橡胶支座工程中,防水材料的选择尤为重要,是确保工程防水质量的物质保障。在橡胶支座上也标出十字交叉中心线,将支座安放在支承垫石上,使支座中心线同垫石中心线相重合。
在支座底面加一圈直径D=2.5MM的半圆形橡胶圆环,支座受力时首先由底部圆环变形压密,调节底面受力状况,以改善或避免橡胶支座底面脱空现象的产生,使支座底面受力均匀。
从实验的数据来看,橡胶处于三向约束状态时的抗压弹性模量为5104KG/CM2,比无侧向约束的抗压弹性模量增大近20倍,因而支座承载能力大大提高,解决了普通橡胶支座承载能力的局限。
当采用新工艺进行隔震支座安装时,应按有关规定进行评审、备案。施工前应召开支座安装专家论证会或咨询会,对施工工艺进行评价,制订专项施工方案,并经监理单位核准。
支座的上、下座板利用压力锅的卡盘结构原理连接在一起,实现支座的抗竖向拉力和抵抗水平力,这类支座是目前市场的主流产品。
理论分析和仿真计算表明,板式橡胶支座的加入增加了结构的整体性,使得连续梁各桥墩分担总的振动功率流,从而改善了结构整体抗震性能。
(图三)建筑房建抗震支座
经济优势:在实现同样性能目标的条件下,相比其他隔震装置具有更显著的成本优势。其安装时只需用四个螺栓将支座与上、下支墩连接,操作简单快捷,降低人工成本。并且大变形试验后支座无损伤,可继续投入工程应用,降低了检测成本。此外,支座在大震位移下进行多次反复加载后滞回曲线完全重合,无损伤表现,说明支座在震后可继续使用,无需更换,降低了后续维护成本。
这是支持板式橡胶支座生产厂提出了迫切的要求,必须重视橡胶支座产品质量,严格执行标准,并在选择材料,复合配方,生产技术及生产过程控制等方面,加强管理,严格控制,严格的质量控制。
如果执行的转换连续梁桥,必须在明尼苏达州系列支座和硫水泥砂浆块之间采取保温措施,以避免损坏填充四氟乙烯板、橡胶块对于盆式支座连接板未拆除是由于安装连接板未拆除,导致成桥后支座不能自由滑动所致。
解决方案如下:在吊梁前应检查梁体和墩台与板式橡胶支座相关联处是否平行(因未考虑继续增加恒载和汽车活载时在支座安装处形成的倾角,故要求支座上下安装面应尽量平行),如不符合应即时修整,应杜绝落梁后使用填塞楔形块的解决方法。
支设梁、支墩侧模与板底模:支墩和梁侧模板采用15MM厚木胶合板,背面衬50×100方木;楼板模板支好后,在上面放出隔震橡胶支座的平面位置控制线;下预埋板终校正固定:底板钢筋绑扎完成后,对下预埋板进行校正并固定牢固;高强螺栓预拧与下预埋板保护:为保证下预埋板上套筒的位置准确,同时也为了防止浇筑砼过程中套筒内落入砼,先行将高强螺栓拧到预埋板上,但不用拧紧;同时做好防护防止浇筑砼时污染预埋板表面;浇筑梁板、支墩砼:梁板与支墩的砼一次性浇筑。
对于标准跨径在10M以内的简支板或简支梁桥,为简单起见,可不设专门的橡胶支座结构,而直接将板或梁安装在简易垫层上面,简易垫层通常由几层毛毡做成。
摩擦摆支座具有隔震和减震功能,其应用领域较为广泛,主要包括以下方面:
防倾覆隔震橡胶支座是我公司生产的一种新型隔震橡胶支座产品,隔震橡胶支座可以安装在由上连接板、控制箱箱体和下连接板等零部件组成的控制箱内。
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