澆注梁體前,需在支座頂面放置一塊比支座平面稍大(單邊寬 10-20mm)的支承鋼板,鋼板底部焊接錨固鋼筋(直徑≥16mm,間距≤200mm)與梁體鋼筋網(wǎng)綁扎固定,且將支承鋼板作為澆梁模板的一部分同步澆注。此工藝可確保支座與梁底鋼板、墊石頂面100% 密貼,避免因接觸不實(shí)導(dǎo)致的局部壓應(yīng)力超標(biāo)。
隨著人類(lèi)生活水平的日益提高,人們對(duì)自身居住安全的重視程度也越來(lái)越高,特別是在高烈度地震區(qū),防震、抗震工作顯得尤為重要。地震對(duì)建筑物的破壞,多數(shù)是由于地面的振動(dòng)頻率與建筑物主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自然頻率相偶合所致,它留給社會(huì)慘烈的一幕莫過(guò)于建筑物的破壞和倒塌。近十年來(lái),全平均每年約有1萬(wàn)人在地震中喪生,50萬(wàn)人無(wú)家可歸。目前,一種以柔克剛的新型抗震技術(shù)-隔震技術(shù),正日益受到人們的關(guān)注。
隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步和抗震要求的日益提高,橡膠支座技術(shù)也在持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展。未來(lái)研究方向包括:通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐積累,橡膠支座將在建筑安全領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用,為人類(lèi)創(chuàng)造更加安全可靠的生活環(huán)境。
減隔震摩擦擺支座已被廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁等建筑結(jié)構(gòu)中,以提高這些結(jié)構(gòu)的抗震能力。當(dāng)前的研究重點(diǎn)包括摩擦材料的選擇與改進(jìn)、支座設(shè)計(jì)的優(yōu)化、長(zhǎng)期性能評(píng)估以及與其他隔震技術(shù)的結(jié)合等。
抗震盆式橡膠支座包括固定支座和單向活動(dòng)支座兩種型式,和與之配套使用的還有雙向活動(dòng)支座。抗震型橡膠支座水平承載力不小于支座堅(jiān)向承載力的20%。科學(xué)合理設(shè)計(jì)選型,嚴(yán)格制造工藝,正確安裝使用三要素并舉的原則,才能充分體現(xiàn)其技術(shù)應(yīng)具備的功能。可根據(jù)實(shí)際的位移量及支座反力大小來(lái)確定板式橡膠支座的型號(hào)、高度。可見(jiàn),即便目前來(lái)說(shuō)是有錢(qián)了,鐵道部依舊難以一時(shí)之間改善局面,鐵老大是否能夠重拾舊時(shí)風(fēng)光,還難下斷言。可見(jiàn)收集車(chē)輛荷載資料的基礎(chǔ)工作尤為重要。可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害或者可能影響抗震救災(zāi)、避難疏散的建設(shè)工程;可能會(huì)影響隔震支座結(jié)構(gòu)的因素:可知,對(duì)建筑物采取的隔震橡膠支座措施,其效果取決于隔震橡膠支座器和阻尼器的特性。客戶(hù)采購(gòu)時(shí)不容置疑的都會(huì)貨比三家。空中樓閣的代價(jià)不小,下部被普遍理解為隔震層以下結(jié)構(gòu),其抗震性能要求提高很多。控制頂升速度不超過(guò)1MM/分鐘,大頂升高度不超過(guò)5MM。
“自由布置” 是近年來(lái)隔震支座的創(chuàng)新應(yīng)用模式,核心設(shè)計(jì):通過(guò)上下兩塊厚鋼板(厚度≥50mm,材質(zhì) Q345B)作為受力載體,中間設(shè)置無(wú)數(shù)小型隔震墊(直徑 100mm-200mm)或整體 “隔震毯”(面積根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸定制);替代傳統(tǒng)支墩與轉(zhuǎn)換層,使上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)(地下室)均可自由布置,突破傳統(tǒng)支座對(duì)結(jié)構(gòu)布局的限制,尤其適用于大空間公共建筑(如展覽館、體育館)。
采用砂墊層、軟粘土、橡膠墊等柔性材料作為隔震層,地震發(fā)生時(shí),隔震層通過(guò)塑性變形、摩擦耗能等方式重復(fù)吸收地震波能量;
四氟乙烯滑板式橡膠支座:包括 GYZF4 圓形系列、GJZF4 矩形系列,在板式橡膠支座基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì),通過(guò)梁底與支座間的低摩擦滑移實(shí)現(xiàn)變位,適配更大位移需求。

HDR(Ⅰ)-D900-G10/8-e168,表示:直徑為900mm,橡膠設(shè)計(jì)剪切模量1.06MPa,設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角為0.008rad,設(shè)計(jì)剪切位移量為±168mm的HDR(Ⅰ)圓形固定型高阻尼隔震橡膠支座;省略型號(hào)表示為:UUHDR(Ⅰ)-D900-G10UU。
前期準(zhǔn)備:例如,可在下部結(jié)構(gòu)施工時(shí),為預(yù)埋件螺孔做好清理和黃油涂抹,并用黃油和油氈設(shè)置隔離層,為未來(lái)支座的便捷更換預(yù)留條件。
板式橡膠支座:通過(guò)內(nèi)部加勁鋼板與橡膠層的疊合結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)承壓與剪切變形功能。主要特點(diǎn)是將上部結(jié)構(gòu)反力可靠傳遞至墩臺(tái),同時(shí)依靠橡膠的剪切變形適應(yīng)梁體由溫差引起的伸縮,具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝便捷、無(wú)需養(yǎng)護(hù)等優(yōu)勢(shì)。
若出現(xiàn)支座受力不均或位移異常,可通過(guò)調(diào)整梁體各部標(biāo)高、增設(shè)斜墊塊等技術(shù)措施解決,所有措施需經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)代表批準(zhǔn)后方可實(shí)施。
性能發(fā)展趨勢(shì):為適應(yīng)現(xiàn)代高速鐵路大跨度橋梁對(duì)超大承載力和大位移量的需求,支座產(chǎn)品正朝著大噸位、大位移、兼具優(yōu)異減震與隔震性能的方向發(fā)展。
J4Q鉛芯隔震橡膠支座的應(yīng)用范圍廣泛,不僅適用于橋梁建筑支座,還特別適用于需要特別抗震措施的場(chǎng)所,如幼兒園、展覽館等公共建筑。這些支座能夠在地震發(fā)生時(shí)顯著減少結(jié)構(gòu)的振動(dòng),保護(hù)人員和財(cái)產(chǎn)的安全。
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(tái),具有良好的大弊政,以適應(yīng)兩端的滾動(dòng),同時(shí)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(dòng)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(dòng),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。
普通板式橡膠支座在垂直方向具有足夠剛度,保證在豎向荷載作用下產(chǎn)生較小壓縮變形,一般要求最大壓縮變形不得超過(guò)橡膠厚度的15%。這類(lèi)支座包括公路板式橡膠支座和圓形球冠板式橡膠支座,能夠適應(yīng)各種高架橋坡梁、斜交梁及曲梁等特殊結(jié)構(gòu)需求。

鉛芯橡膠支座特性與優(yōu)勢(shì):耗能能力強(qiáng):利用鉛芯的塑性變形消耗大量地震能量。安全儲(chǔ)備高:水平變形達(dá)到250%仍不影響使用功能。復(fù)位功能穩(wěn)定:結(jié)構(gòu)中的抗震層具備穩(wěn)定的彈性復(fù)位功能,能有效減少震后殘余位移。
偏心效應(yīng)控制:雖然上部結(jié)構(gòu)本身可能存在荷載與質(zhì)量分布偏心(即質(zhì)量分布偏離幾何中心),但由于隔震層的有效調(diào)節(jié)作用,這種偏心效應(yīng)的影響能夠得到有效控制。
建筑結(jié)構(gòu)在外界特定溫度環(huán)境,梁體內(nèi)部溫度分布不均勻,梁體端部在材料熱性能的變化下產(chǎn)生角變位。建筑盆式橡膠支座防水層表面不應(yīng)有積水和滲水的現(xiàn)象。建筑上部為連續(xù)結(jié)構(gòu)的,梁體頂升時(shí)的差異變位會(huì)產(chǎn)生上部結(jié)構(gòu)的二次內(nèi)力,影響粱體結(jié)構(gòu)的安全。建筑上之所以使用橡膠支座,是因?yàn)橄鹉z支座具有它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),以使其與建筑非常的匹配。建筑伸縮縫在安裝前應(yīng)根據(jù)實(shí)際溫度按照紙?jiān)O(shè)計(jì)中的計(jì)算公式調(diào)整組裝定位值,用專(zhuān)用卡具將其固定。建筑橡膠支座是在橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩或橋臺(tái)的支承處設(shè)置的傳力裝置。建筑橡膠支座系統(tǒng)作為高速鐵路建筑的重要組成部分,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著非常重要的影響。建筑支座按其作用可分為固定支座和活動(dòng)支座兩大類(lèi)。建筑支座必須滿足以下功能要求。建筑支座不能正常滑動(dòng):墩頂落有大量的混凝土垃圾,不銹鋼板銹蝕,摩阻力變大。
阻尼器連接:與傳統(tǒng)阻尼器配合使用時(shí),通常通過(guò)鋼制支撐與主體結(jié)構(gòu)相連。常見(jiàn)的支撐結(jié)構(gòu)形式包括斜桿型、人字型、門(mén)架型及交叉型等,旨在通過(guò)設(shè)置阻尼設(shè)備來(lái)減少地震時(shí)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)。
HDR(Ⅰ)-D900-G10/8-e168,表示:直徑為900mm,橡膠設(shè)計(jì)剪切模量1.06MPa,設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角為0.008rad,設(shè)計(jì)剪切位移量為±168mm的HDR(Ⅰ)圓形固定型高阻尼隔震橡膠支座;省略型號(hào)表示為:UUHDR(Ⅰ)-D900-G10UU。
針對(duì)夏季高溫與地震疊加產(chǎn)生的力疊加問(wèn)題,需在設(shè)計(jì)階段充分考慮溫度應(yīng)力與地震力的組合作用,選擇適配的支座類(lèi)型(如高阻尼橡膠支座),并搭配阻尼裝置、限位裝置等輔助構(gòu)件,提升結(jié)構(gòu)對(duì)疊加力的抵御能力。
待砂漿硬化后拆除調(diào)整支座水平用的墊塊,并用環(huán)氧砂漿填滿墊塊位置,環(huán)氧砂漿要求灌注密實(shí)。單層空曠房屋應(yīng)繪制構(gòu)件布置圖及屋面結(jié)構(gòu)布置圖,應(yīng)有以下內(nèi)容:?jiǎn)蝹€(gè)表面氣泡面積不超過(guò)50MM2單個(gè)表面氣泡面積不超過(guò)50MM2雜質(zhì)面積不超過(guò)30MM2單向活動(dòng)支座:具有豎向轉(zhuǎn)動(dòng)的單一方向滑移性能,代號(hào)為DX。但板式橡膠支座位移量是非常有限的,和梁支撐端不能完全自由旋轉(zhuǎn)。但頂升時(shí)支點(diǎn)多、設(shè)備復(fù)雜,人員協(xié)調(diào)較困難,工程不可預(yù)測(cè)性較大,具有較大的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性。但各省內(nèi)車(chē)輛還是有一定特點(diǎn)的,省內(nèi)車(chē)輛荷載統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)完全可以收斂。但規(guī)模和銹往往使這種支持凍結(jié)失敗。但滾動(dòng)橡膠支座只允許單向轉(zhuǎn)動(dòng),因此當(dāng)采用這種橡膠支座時(shí),遇上地基沉降就困難。但就是這小小的支座,卻能讓大橋屹立不倒,所以選擇橡膠支座必須選擇質(zhì)量過(guò)關(guān)的。但是,如能從其他受力上求出這四個(gè)未知力中的某一個(gè),則另外三個(gè)未知力則可全部求出。但是,這一方案在施工過(guò)程中由于受多種因素的制約難以實(shí)現(xiàn)。但是板式橡膠的橡膠老化問(wèn)題是因?yàn)橄鹉z材料受氧、臭氧、紫外線及外力等影響,會(huì)出現(xiàn)老化龜裂。但是地震或臺(tái)風(fēng)并不常見(jiàn),但是溫度的變化常常給我們的建設(shè)者造成很大的困擾。
橡膠支座技術(shù)的創(chuàng)新與規(guī)范應(yīng)用是提升工程抗震性能的核心路徑,需從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工安裝、參數(shù)計(jì)算全流程嚴(yán)格把控。未來(lái)需持續(xù)深化隔震設(shè)計(jì)理論與支座材料性能研究,優(yōu)化施工工藝與質(zhì)量管控體系,為建筑與橋梁工程的安全穩(wěn)定提供更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

橡膠隔震支座的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛,即可用于隔離地震引起的振動(dòng),也可用于隔離設(shè)備振動(dòng)或環(huán)境振動(dòng)。在建筑工程上橡膠隔震支座廣泛用于醫(yī)院、學(xué)校、通訊、消防、電力、金融、博物館、核電站等重要建筑,以保證地震后結(jié)構(gòu)和設(shè)備完好,功能不中斷。近年來(lái)在住宅項(xiàng)目上也有大量應(yīng)用。橡膠隔震支座還廣泛用于公路、鐵路建筑,以防止由地震引起交通中斷,削減車(chē)輛引起的振動(dòng)和溫度變形。在設(shè)備隔震方面,橡膠支座用于貴重設(shè)備隔震和隔離震動(dòng)設(shè)備引起的振動(dòng),橡膠支座還可用于石油浮放儲(chǔ)罐和輸油管線的隔震。
近年來(lái)高速鐵路在我國(guó)迅速發(fā)展,到2030年將擴(kuò)展為八縱八橫的區(qū)域性路網(wǎng)格局。為保證高速行車(chē)的平順性,我國(guó)高速鐵路多采用“以橋代路”的思想,建筑在線路中占比高。同時(shí),我國(guó)地震活動(dòng)頻繁,對(duì)跨區(qū)域性的高鐵路網(wǎng)構(gòu)成嚴(yán)重的潛在威脅。目前,減隔震技術(shù)已成為提高震區(qū)建筑抗震能力的重要手段,而我國(guó)的建筑減隔震技術(shù)發(fā)展較晚,在設(shè)計(jì)方法上有較大的發(fā)展空間。因此,本文以高速鐵路減隔震建筑為研究對(duì)象,將減隔震技術(shù)與基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想相結(jié)合,提出了適用于高速鐵路減隔震建筑的性能設(shè)計(jì)方法,主要研究工作如下:
屈服后的剛度值偏低。為了確保隔震裝置在地震中能自動(dòng)回復(fù)原位,在1991年或1999年的AASHTO設(shè)計(jì)規(guī)范中均要求,在設(shè)計(jì)50%大位移時(shí),裝置的橫向恢復(fù)力應(yīng)大于支座承受重力的5%。該支座承受的重力為14200KN,50%的大位移160MM時(shí)的恢復(fù)力僅有1652KN,為重力的%。遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計(jì)要求,無(wú)法保證支座恢復(fù)原位。
球冠圓板式橡膠支座:能更好地適應(yīng)各種坡梁、斜交梁及曲梁,受力狀態(tài)有所改善,且安裝方便,造價(jià)經(jīng)濟(jì)。
各層橡膠與其上下鋼板經(jīng)加壓硫化牢固地粘結(jié)成為一體,加勁物有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載,且能將上部構(gòu)造的壓力可靠地傳遞給墩臺(tái);橡膠的不均勻壓縮使支座有良好的彈性以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng);分層橡膠有較大的剪切變形以滿足上部結(jié)構(gòu)的水平位移;具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、節(jié)省鋼材、價(jià)格低廉、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便、易于更換等特點(diǎn)。
螺栓緊固:連接板上的螺栓應(yīng)分次擰緊或采用2人對(duì)擰,防止連接板與橡膠墊疊合不好而發(fā)生翹曲
板式橡膠支座的應(yīng)用正推動(dòng)其傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式的革新,通過(guò)材料配比優(yōu)化與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)升級(jí),進(jìn)一步提升支座的承載能力、變形適應(yīng)性與抗震性能,更好適配現(xiàn)代工程復(fù)雜的受力需求。
位移限制:防止支座聚四氟乙烯板滑出不銹鋼板板面范圍造成的位移超限問(wèn)題
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