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。
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。
制作安装前应开箱检查配件清单、检验报告,支座产品合格证及支座安装养护细则。施工单位开箱后不得拆卸、转动连接螺栓。
四、支座安装验收与维护预制梁架设或现浇混凝土完成后,监理工程师在支座投入使用前重点检查支座临时固定措施是否拆除,梁底杂物是否清理干净,防尘罩是否安装等事项。
隔震层施工前,施工单位应对施工现场可能发生例如火灾、地震等的突发性事件制订应急预案,并对应急预案进行对施工人员进行交底和培训。
安装板式橡胶支座时应注意事项预制梁支座安装的关键:应尽可能地保证梁底与垫石顶面平行、平整,使其与橡胶支座上下面全部密贴,避免偏心受压、脱空、不均匀受力的现象发生。
通过调整梁体各部标高、增加斜垫块等技术措施解决,无论采取哪种措施,建议都经现场设计代表批准为好;可以橡胶支座型号选择不合理及支座本身可能存在原因,建议重新进行支座实体检测。
以支座偏位为例,其产生的原因通常是支座或垫石放样不准,因此应在支座安装时进行校核,如垫石位置有较小偏差,可采用环氧砂浆进行调整,如偏差过大,则应重新浇筑垫石。
(图一)铅芯橡胶抗震支座
微谱提供橡胶支座配方检测,三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、丁苯橡胶鉴定检测,橡胶脱模剂等助剂配方还原,提供橡胶伸长率、抗撕裂强度、抗老化性能,解决产品质量问题,未知物分析,工业诊断。
可以看出:大部分功率流直接流入固定墩,只在活动墩自振频率附近的频率段,功率流分担到该活动墩;随着橡胶支座水平刚度的增加直接流入到固定墩的总功率流减小;对于活动墩,采用橡胶支座后,流入的功率流突然增加,并随着支座水平刚度的增大,功率流峰值减小;功率流峰值在该墩的自振频率附近,随着支座水平刚度的增加,峰值点相应右移;加入橡胶支座后,增强了梁和桥墩的联结,使得功率流得到分流,将原来固定墩承受的功率流,分担到各个活动墩上。
二、四氟乙烯橡胶支座及安装技术要求四氟橡胶支座的构造:在普通板式橡胶支座的表面粘贴一层聚四氟乙烯板,就构成了聚四氟乙烯橡式板胶支座,简称四氟板橡胶支座,其抗压和转动性能与普通板式橡胶支座基本相同,当然在建筑施工实际应用时,四氟橡胶支座的整体构造并非如此简单。
随着人类生活水平的日益提高,人们对自身居住安全的重视程度也越来越高,特别是在高烈度地震区,防震、抗震工作显得尤为重要。地震对建筑物的破坏,多数是由于地面的振动频率与建筑物主要结构构件的自然频率相偶合所致,它留给社会惨烈的一幕莫过于建筑物的破坏和倒塌。近十年来,全平均每年约有1万人在地震中丧生,50万人无家可归。目前,一种以柔克刚的新型抗震技术-隔震技术,正日益受到人们的关注。
悬挂隔震主要是修建构造计划中选用悬挂计划,然后削弱地震能量波对修建主体构造的冲击,在地震发作时,削弱地震的全体能量的传递,然后起到抗震的作用,并削弱修建物在地震中的摇晃程度。
为了提高结构的抗震能力,在工程中设计隔震层,并采用减隔震技术。通过该隔震层,主体结构全部由叠层橡胶隔震垫托起,上部混凝土结构与基础底板完全断开,同时,设置粘滞性阻尼器以限制建筑物在地震作用下产生过大水平位移。隔震层内主要结构构件包括承台上支墩、阻尼器支撑吊柱、橡胶隔震支座及粘滞阻尼器等。隔震支座固定于承台上支墩上,利用支座的水平柔性形成一道柔性隔震层,从而吸收和耗散地震能量;阻尼器固定于吊柱与上支墩之间,根据流体通过节流孔时产生的粘滞阻力来消耗外部传来的能量;隔震层内各结构构件互相连接,形成整体的减隔震体系。
GPZ系列支座目前承载力为1000-5000KN的31个级别,承载力0.8MN-60MN,能满足大型建筑建造的需要。
从新疆所处的地理原因来说,这是造成地震频发的主要原因。新疆位于西北部,多山地高原盆地,地势地貌复杂,位于印度板块和欧亚板块的前沿地带,地壳运动较为活跃,在这样的地方,很容易发生地震等自然灾害了,新疆已经和台湾一样成为我国的地震多发区。不过由于今年来减隔震技术的大力推广也大大减少了地震灾害中房屋建筑的损坏,那么新疆减隔震支座安装施工需要准备哪些?
(图二)建筑橡胶支座LRB
虽然隔震体系要增加一层隔震装置,似乎造价有所增高.但随上部结构设防烈度的降低而节约的造价,可用于抵消隔震层的造价.因此,对整个隔震建筑的工程造价来说,和同类非隔震建筑相比,基本持平或略有降低。
一、计算数据准备:孔径:4—20M支座压力标准值:431.608KN结构自重引起的支反力:125.208KN汽车荷载引起的支反力:306.4KN跨中挠度F:1.96CM当地平均高气温:24.3℃当地平均低气温:1.4℃主梁计算温差:22.9℃简支端支座:GYZ300×54MM橡胶片总厚TE(MM):37连续端支座:GYZ300×52MM橡胶片总厚TE(MM):37简支端单个支座剪切刚度:KE=AE×GE/TE=1910.4N/M连续端单个支座剪切刚度:KE=AE×GE/TE=1910.4N/M每排设置制作个数为:18个则简支端支座总刚度为:34387.7N/M则连续端支座总刚度为:34387.7N/M墩台抗推刚度:KI=3EI/LI墩台编号LIIE抗推刚度KI墩台综合抗推刚度K0号台1.80.74553000000011504855.934285.21号墩3.20.280430000000770133.332917.92号墩3.10.280430000000847092.333046.23号墩3.80.280430000000459901.731995.44号墩4.60.280430000000259264.130360.8制动力计算及分配:按照《通用规范》4.3.6规定,以一联作为加载长度,计算制动力则制动力标准值T3为:900KN各墩台按照刚度分配制动力:ΣK=162605.4KN/M墩台编号制动力(KN)0号台189.761号墩182.202号墩182.913号墩177.094号墩168.04二、确定支座平面尺寸:D=300MM支座平面面积:706.9CM2中间橡胶层厚度为:0.8CM查行业标准《公路建筑板式橡胶支座规格系列》得到支座的平面形状系数S=9.06>8合格计算支座弹性模量:EJ=5.4GE×S2=443.3MPA验算支座的承压强度:σJ=RCK/支座面积=6106.0KPA则σJ<[σJ]=9351.2KPA合格三、确定支座厚度:主梁计算温差为ΔT为:22.9℃,温度变形由两端的支座均摊,则每一支座承受的水平位移ΔG为:ΔG=1/2AΔTL=0.916CM则4号墩每一支座的制动力为HT=9.3KN确定橡胶片总厚度TE≥2ΔG=1.832CM(不计汽车制动力)TE≥ΔG/(0.7-FBK/2/GE/支座面积)=1.4CM《桥规》的其他规定:TE≤0.2D=6CM所选用的支座橡胶层总厚度TE=3.7CM2ΔG=1.832CM合格0.2D=6CM四、验算支座的偏转情况:计算支座的平均压缩变形为:δC,M=RCK×TE/面积/EA+RCK×TE/面积/EBδC,M=0.06226541CM按照《桥规》规定,尚应满足δ≤0.07TE,即:0.06226541≤0.07TE=0.259合格计算梁端转角θ:由关系式F=5GL4/(384EI)及θ=GL3/(24EI)可得:θ=(5L/16)(GL3/24EI)16/(5L)=16F/5L设结构自重作用下,主梁处于水平状态。
公路建筑在投入运营一段时间后,其质量方面的缺陷也开始显露出来,而支座问题作为建筑工程中的一种常见早期病害,也开始引起人们的重视。
1994年9月16日,台湾海峡发生了7.3级地震,震源离汕头市约200公里,汕头市烈度为6度,各类房屋摇晃厉害,居民惊慌失措,水桶里的水溅出了1/3左右,而陵海路隔震楼上的人并没有感到晃动,听到邻楼和邻街喧闹声后下楼才知道发生了地震。
检查合格后,先对橡胶隔震支座连接板及外露连接螺栓采取防锈保护措施,检查完成安装检查确认水平,倾斜度及位置等。检查相关纸并现场核实建筑纵向延续梁片数,并初步核算出梁体分量及荷载才能。检验规则检验分类客运专线建筑盆式橡胶支座的检验分原材料及部件进厂检验、产品出厂检验和型式检验三类。检验项目如下:橡胶支座的产品的外观质量检验按表2要求,按5.2规定进行。减隔震橡胶支座:隔震建筑标识减震设计基本原理剪切屈服型阻尼器常设置于建筑结构弯矩小、剪力大的部位,刚架桥墩中或在自立式悬索桥塔身。
隔震技术是在基础结构与上部结构之间设置隔震层,使上部结构与地震动绝缘,从而保护上部结构不受地震破坏。目前,隔震层通常由橡胶支座和阻尼装置构成,一般设置在基础与上部结构之间,这种技术又称基础隔震技术。
1995年日本阪神地区发生里氏7.2级地震,距离震中35公里的西部邮政大楼采用了基础隔震技术,建筑震后完好,设备无损。
中小地震隔震效果:对中小地震的隔震效果相对欠佳。
(图三)隔震支座厂家
屈服后的刚度值偏低。为了确保隔震装置在地震中能自动回复原位,在1991年或1999年的AASHTO设计规范中均要求,在设计50%大位移时,装置的横向恢复力应大于支座承受重力的5%。该支座承受的重力为14200KN,50%的大位移160MM时的恢复力仅有1652KN,为重力的%。远不能满足设计要求,无法保证支座恢复原位。
支座用上、下钢板如与钢梁.或分布钢板直接接触,则上、下板厚度不应小于0.045DD,如与混凝土接触时,则钢板厚度不应小于0.06DD,DD为圆盘直径。
四氟乙烯滑板式橡胶支座又称为四氟滑板式支座(GJZFGYZF4系列),它就是在板式橡胶支座的表面粘复一层1.5MM-3MM厚的聚四氟乙烯板。
具有隔震能力,类似于橡胶隔震支座,具有较高的竖向承载能力、较大的水平位移变形能力、自动复位能力及阻尼耗能能力;
聚四氟乙烯板式橡胶支座是由普通板式橡胶支座上粘接一层厚1.5MM-3MM的聚四氟乙烯板而成;除具有普通板式橡胶支座的竖向刚度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应梁端转动外,因四氟乙烯与梁底不锈钢板间的低摩擦系数(μ≤0.06)可使建筑上部构造的水平位移不受限制。
具有较好的自复位能力,质量中心和刚度中心重合,可消除结构因质心和刚心偏心而导致的扭转影响。
GPZ(II)盆式橡胶支座的工作原理是利用半封闭钢制盆腔内的弹性橡胶块,在三向受力状态下具有流体的性质,来实现上部结构的转动;同时依靠中间钢板上的聚四氟乙烯板与上座板上的不锈钢板之间的低磨擦系数来实现上部结构的水平位移。
对于建筑橡胶支座所使用的支承垫石的平面尺寸大小应能承受上部结构荷载为宜,一般长度与宽度应比橡胶支座大10CM左右。
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