不同的平面形状适用于不同的建筑结构:正交桥用矩形支座;曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座;斜交桥亦可用斜角(平行四边形)支座(它的锐角与梁的斜交角相同),但这种支座正在被圆形支座所代替。
因采用隔震技术,上部结构设防烈度适当降低,从而补偿了隔震基础所增加的费用(总造价比常规抗震房屋节省了7%),使房屋既安全又经济,这一此举,开创了这一领域的先例,成为抗震技术史上的一次重大革命,为隔震技术的推广和应用作出了重要贡献。
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有鉴于此,建设者应对建筑工程设计施工中的一些常见支座问题进行深入探讨,以严格的施工控制和有效的养护手段确保支座的始终处于良好的工作状态,以改善建筑结构受力,延长其使用寿命。
形状系数的影响同一种规格的橡胶支座形状系数越大,其抗压弹性模量越大,设计允许转角越小,转动性能越低。
抗震涉及的对象从考虑整个结构物的复杂的不明确的抗震措施转变为只考虑隔震装置,简单明了。结构物本身与一般非地震区的做法无疑,设计施工大大简化。
板式橡胶支座是由多层橡胶片与薄钢板硫化、粘合而成,它有足够的竖向钢度,能将上部构造的反力可靠的传递给墩台;有良好的弹性,以适应梁端的转动,又有教大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
大量使用橡胶支座,可保大桥安全无恙在的东南沿海地带,高发的台风、地震和所引发的海啸常常会危胁建筑、公路的安全。
(图一)预制楼梯橡胶支座
橡胶支座与金属刚性支座相比,具有构造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高度小、安装方便等一系列优点。
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。
隔震橡胶支座是连接建筑上部结构和下部结构的关键部件,架设于建筑墩台上,顶面支承建筑上部结构,它将建筑上部结构固定于墩台,承受作用在建筑上部结构的各种力,并将它可靠地传给建筑墩台。
建筑抗震结构材料性能指标,应符合下列低要求结构材料性能指标,应符合下列低要求:砌体结构材料应符合下列规定:烧结普通砖和烧结多孔砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于M5;混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5。
地震隔离系统的周期不符合设计规范要求。对于1080KNM的屈服后刚度以及14200KN的重力荷载,该隔震建筑的周期应为27S,为了不使隔震系统有过大的位移,在1999年的AASHTO规范中将这个周期限制为大6S。但该桥也不符合这一规范要求。
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。
因为梁体为20M单孔型箱梁,所以在核算梁体和铺层分量以及起升梁体部分压强的根底上,采用单片梁放置2个千斤顶的方案,以防止起升时部分压强过大而顶坏梁体。
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。
(图二)LNR300支座生产厂家
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。
支座设置防尘围板,减少灰尘侵入QPZ公路建筑盆式橡胶支座它采用了中间导向,结构新颖,受力性能好,因而特别适用于曲线桥和旁弯较大的宽桥上的支座。
徐膜翘边:防水层的边沿、分项刷的搭接处,出现同基层剥离翘边现象.主要原因是基层不洁净或不干燥.收头操作不细致,密封不好,底层涂料粘结力不强等造成翘边。
图C是在图B的基础上增加了两侧的限位弹簧,从而保证了房屋复位功能,但是图C这种方式也不是万能的,原因就是这种两侧弹簧限位方式不具备阻尼,房屋会不停的做简谐振(震)动,为避免这种不停息简谐振(震)动就可以采用图D的方式了。
种原因的解决方法是:在吊梁前对梁体和墩台支承垫石进行检查,检查梁端底面与板式橡胶支座相关联处是否平整、两个板式橡胶支座相关联处是否平行。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。第二种原因的解决方法是:应在梁底钢板焊接与制造中解决。往往有部分施工单位为了节约成本忽略了梁底钢板的质量问题,直接用毛坯钢板作为梁底钢板或焊接锚固钢筋后不进行调整,因此引起了钢板弯曲变形。因为这些原因的存在使得落梁后板式橡胶支座产生压偏现象。
监理工程师检查与四氟板接触的不锈钢表面不允许有损伤、拉毛现象,以免增大摩擦系数及损坏四氟板,并要求用洁净棉纱擦拭干净不锈钢板及四氟的硅脂坑,务必在硅脂坑中填满硅脂,使四氟板与上支座板上的不锈钢板问摩擦系数小,达到自由滑移的目的。
公路建筑对于高速公路建筑和一些小型公路建筑,由于其跨径小、上部结构的反力及变形小,一般选用板式橡胶支座。对于跨公路、跨铁路、跨江河、跨海的建筑,由于其跨径较大、上部结构的反力及变形大,一般选用盆式橡胶支座或球型支座
总而言之,选橡胶支座,选,一生的选择,不容错过!橡胶支座通过上文我们明了了铅芯抗震橡胶支座的性能特点及用途,这次希望通过简述橡胶支座与其选择之趋向,能够让我们对橡胶支座印象更加深刻。
(图三)建筑隔震橡胶支座1型
确定加劲钢板:TS=KPRCK(TES,U+TES,L)/AEσS式中TS为支座加劲钢板厚度;KP为应力校正系数,取1.3;TES,U、TES,L为一块加劲钢板上、下橡胶层厚度;σS为加劲钢板轴向拉应里限值。
早在1936年法国巴黎郊区的一座铁路桥上就开始使用橡胶支座,在第二次大战之后,英、德、美、日等许多相继使用板式橡胶支座,但直到1958年才真正积累丁广泛的使用经验。
施工缝后浇混凝土之前,清理前期混凝土表面是非常重要的,因两次浇捣相差时间较长,在表面存留很多杂物和尘土细砂,清理不干净就成为隔离层,成为渗水通道。
南京大胜关长江大桥采用了承载力达180MN的铸钢球型支座,支座大设计位移量为4-450MM,不利荷载作用下的滑动速度达30MM/S。
建筑结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动,因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为小,并使结构具有适当的强度、刚度和延性,以防止不能容忍的破坏。在不增加重量、不改变刚度的前提下,提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。刚度的选择有助于控制结构变形;强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。由于地震动可造成结构和构件周期反复变形,使其刚度与强度逐渐退化,因此,只重视强度而忽视延性不是良好的抗震设计。
设计选型应考虑的因素建筑伸缩装置设计选型应考虑的主要因素有建筑设计荷载等级、所处的地理位置、结构形式,伸缩装置结构特点、适用范围、平整度、排水及防水性能,建筑施工条件及施工质量保证措施,伸缩装置的可维修性和经济性。
基础隔震层一般应设置在结构基层以下的部位,隔震层在罕遇地震下应保持稳定,且不出现不可恢复的变形。控制隔震结构的节点构造,保证隔震层在地震时有效发挥作用。
橡胶硬度对支座抗压弹性模量的影响系数β为1(HS60):1.3(HS70):0.7(HS50)3.板式橡胶支座的剪切模量G=1.1MPA.橡胶硬度的支座剪切模量的影响系数λ为1(HS60〕:1.4(HS70〕:0.6(HS50〕决速加载时剪切模量的提高系数ξ=1.5。
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