下面的板式橡胶支座部位构造与一般的板式橡胶支座完全相同,表面为一层厚度1.5—2MM的四氟板,采用持种工艺与橡胶粘结在一起。
但从分析中可知,当摩擦系数大于0.03时,在低烈度水平地震作用下,存在滑板支座部分发生滑动的情况;对于相邻桥墩水平刚度变化较大且滑板支座放置于刚度较小的墩顶时更是如此,显然公式不再适合。
中简谐激励力FI(Jω)流过建筑、支座、墩柱等元件,以FO(Jω)传到基础中,类比于电路中的电流;每个元件两端变化的物理量速度,类比于电路中的电压;YA、Y…、YN依次为梁质量、梁刚度和阻尼及各橡胶支座的刚度和阻尼、各墩的质量、刚度和阻尼的导纳,类比于电路中的电阻。
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。
隔震特性:隔震装置具有可变的水平刚度特性,在强风或微小地震时(F≤F,具有足够的水平刚度K1,上部结构水平位移极小,不影响使用要求;在中强地震发生时,(F>F,其水平刚度K2较小,上部结构水平滑动,使“刚性”的抗震结构体系变为“柔性”的隔震结构体系,其自振周期大大延长(例如TS=2~4S),远离上部结构的自振周期(TS=0.3~1.2S)和场地特征周期(TG=0.2~0S),从而把地面震动有救地隔开,明显地降低上部结构的地震反应,可使上部结构的加速度反应(或地震作用)降低为传统结构加速度反应的1/4~1/12。并且,由于隔震装置的水平刚度远远小于上部结构的层间水平刚度,所以,上部结构在地震中的水平变形,从传统抗震结构的“放大晃动型”变为隔震结构的“整体平动型’,从激烈的、由下到上不断放大的晃动变为只作长周期的、缓慢的、整体水平平动.从有较大的层间变位变为只有很微小的层间变位,斟而上部结构在强地震中仍处于弹性状态。这样,既能保护结构本身.也能保护结构内部的装饰、精密设备仪器等不遭任何损坏,确保建筑结构物和生命财产在强地震中的安全。
在四氟橡胶支座上加盖不锈钢板(厚度为3MM)和上钢板(厚度为18MM),上钢板的下平面采用机械加工成倒槽形。
它能起到什么作用呢?就是当地震来临时,起到隔绝、消耗地震能量的作用,以保护公路、建筑的安全。它与深埋地下二三十米的6根桩基一起,承担托举二环路宽建筑墩柱的重任。塔顶隔震:2000年12月竣工的清水建设技术研究所的安全安震馆采用了塔顶隔震设计。台帽、盖梁顶面清理清理台帽或盖梁顶面沉积的土石块及砼块,必要时可采用钢纤对砼垃圾进行清理。太厚了在使用时保护层会出现很大的变形。摊铺路面之前,必须首先清理预留间隙并嵌填泡沫板,再用砂袋或级配砂石袋填实槽口。探秘建设中的北京新机场:将成大隔震建筑特别是高速公路建筑,橡胶支座的用量大,病害多,事故频繁发生,支座病害处治及更换刻不容缓。特别是一片梁安装两个或四个支座时,各支承垫石平面要一致,以免发生偏压,初始剪切和受力不均匀而变形。
在我国,云南省是地震频发的省份,也是建筑减隔震技术运用为广泛的省份。自从相关规定出台后基本上公共建筑设施都已经采用了减隔震技术,毕竟云南也处于板块边缘。使用了减隔震技术的建筑物参考地址:减隔震建筑物
(图一)有铅芯隔震支座
作为监理人员,在防水材料进场时,不仅要检查材料的合格证,同时还要与施工人员一起见证取样,并进行复验,复验合格方可使用;另外,在进行防水施工时,监理人员应采取旁站、巡视、抽检等方式相结合的方式进行监督检查,板式橡胶支座,对于不合格的节点应及时责令施工人员进行补救,严重时甚至可以使其重新施工。
作用于建筑支座的反力、位移和转角在直角坐标系中可分别用6个力(FX、FYFZ、M1M和6个变位(VZ,VY,VX,R1,R和RZ来表/力。
竖向承载能力高:相比其他支座,摩擦摆支座可承受更大的竖向荷载。
钢质边梁采用16MN精轧而成,锚固板及Φ16锚GQF-CD型、GQF-F型、GQF-E型、GQF-L型伸缩装置均是由两根边梁(CD型、F型、E型、L型热轧异型钢材)和橡胶密封带组成,其结构简单,安装方便,适用于伸缩量为0~80MM的建筑橡胶支座。
橡胶隔震支座是由叠层橡胶钢板组成,橡胶片和钢板按照严格的工艺条件生产加工,橡胶和钢板粘结的非常紧密,隔震橡胶支座四周还有一层1CM厚的橡胶保护层,防止阳光、水和空气进入支座内部,并且隔震支座的工作位置是在隔震层,周围一般不会有阳光照射。根据实验研究和工程调查,隔震橡胶支座的抗老化性能超过80年。我国一般建筑的设计使用周期为50年。
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。
公路建筑矩形普通氯丁橡胶支座:短边尺寸为:2600MM,长边为400MM,厚度48MM,表示为:GJZ26040047(CR)板式支座按胶种适用温度分类如下:A、氯丁橡胶:适用温度+60℃∽-25℃天然橡胶:适用温度+60℃∽-40℃三元乙丙橡胶:适用温度+60℃∽-45℃公路建筑矩形普通氯丁橡胶支座,短边尺寸为550MM,长边尺寸为400MM,厚度为50MM,表示为GJZ550×400×50(CR)。
建筑隔震技术,就是在建筑的某一层,通常在建筑上部结构与基础(或下部)结构之间,设置由隔震橡胶支座和阻尼器组成的隔震层,把建筑物上部结构与地基基础“分离开”,用以改变结构体系振动特性,延长结构自振周期,增大结构阻尼,通过隔震层的水平大变形消耗掉大部分地震能量,减少地震能量向上部结构输入,从而有效降低地震作用所引起的上部结构地震反应,减小层间剪力及相应的剪切变形,达到预期的防震要求。
(图二)抗震固定支座生产厂家
支座的转动必然引起支座的转角,支座的实际转角有2个方面,一是上部结构弯曲变形,这只是支座转角的一部分,是临时作用在支座上的;二是纵坡、横坡和施工安装误差引起的转角,这一部分的转角长期作用在支座上,所以要加以重视。
此类支座除具有消能减震作用外,由于该支座中间钢板或盆塞下部置于支座钢盆内,则地震时不会产生落梁现象,地震后对桥墩或桥台的受力也不会产生太大的影响。
隔震橡胶支座的框架及底框结构出现了许多柱头和梁柱节点进入明显塑性状态而导致结构破坏或倒塌的现象,没有实现强柱弱梁、强节点弱构件的抗震设计要求’。
顶推及T型梁横移中的滑块.矩形、圆形四氟板式橡胶支座的应用非别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同三、板式橡胶支座的适用范围板式橡胶支座是公路中不型建筑中比较常用的产品,它分为普通板式橡胶支座、四氟板式橡胶支座。
它能有效地、可靠地将上部结构的荷载传递到桥墩上,并且极大的改善了在支座按装过程中产生的偏压脱空等不良现象,特点适应于坡桥、弯桥、斜桥、曲线桥等布置复杂的建筑上。
为进一步明确高速铁路桥墩的抗震性能,对已有的高铁桥墩试验数据及桥墩有限元模型进行了分析,得出高铁桥墩在设计地震作用下可能会发生屈服的结论。基于该结论,依据我国现行的高速铁路抗震设计规范的三水准设防目标,将高速铁路减隔震建筑的性能目标进一步具体化。
板式橡胶支座安装正确与否对支座的受力状况和使用寿命有直接的影响,如果支座安放不平整,造成支座局部承压,则支座在活载作用下会产生转动、滑移,甚至脱落。
浇注垫石的砼标号应不低于C30号或不低于设计标号,垫石砼顶面应预先用水平尺校准,力求平整而不光滑。浇筑垫石用的水泥标号应高于300号,支撑垫石要求表面平整但不光滑。浇筑混凝土安装漏斗,注入混凝土。浇筑时不允许混凝土溅、填在密封橡胶带缝中及表面上,如果发生此现象应立即清除。胶层厚度及层数。在一定范围内,橡胶支座夹层钢板与胶层厚度之比越大,则支座的竖向承载力越大。胶合板防护胶合板防护胶料要车车检,合格否做好标识,防止用错。胶料在配制时一定要称量准确,否则再科学的配方设计,再严格的工艺控制都没有用。胶片接头时,上、下胶片的长短接头部位应错开10-50MM,以免出现缺胶、断梗等质量问题。
(图三)摩擦摆隔震支座FPSII-9000-400-4.11
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。下面我们一起来看一看建筑工程叠层橡胶隔震支座施工及验收规范的基本规定有哪些吧。
采用隔震技术的建筑物,与一般传统抗震结构相比,上部结构的地震反应减少到1/4到1/8左右,其抗震可靠度大大提高,建筑的设防目标一般可以提高一个设防等级。传统建筑的设防目标一般是。小震不坏,中震可修,大震不倒”而合理设计的隔震建筑通常能做到“小震不坏,中震不坏或轻度破坏,大震不丧失使用功能。,其潜在的经济效益和社会效益是十分可观的。按施工经验,隔震结构一般比非隔震结构造偷降低7-15%。
隔震支座体系除了比传统抗震体系具有明显降低地震反应、确保安全外,还可降低房屋造价,根据施上经验。造价的节约、浪费与建筑结构的整体设计和抗震设防等级有着直接的关系。一般建造于抗震设防高烈度区的隔震房屋,采用框架结构,层数较多。且设计技术水平、施工技术水平跟得上,隔震层设计合理,工程造价就会低一些,经济效果明显,对于砌体结构的隔震房屋,如若能按照“设计规范”的规定,增加房屋层。
橡胶支座安装后,若发现问题需要调整时,可吊起梁端,在橡胶支座底面与支承垫石面之间抹一层用水灰比不大于0.5的1∶3水泥砂浆抹平。
二、板式橡胶支座承压后侧面波纹状凹凸现象()由于板式橡胶支座是由多层橡胶与多层钢板交替平行叠置并通过硫化工艺相互粘连制成,橡胶层的厚度和钢板的厚度由板式橡胶支座的规格及形状系数确定,板式橡胶支座的单层橡胶厚度大致分为:5㎜、8㎜、11㎜、15㎜、18㎜,板式橡胶支座的单层钢板厚度大致分为:2㎜、3㎜、4㎜、5㎜。
板式橡胶支座的工作原理是什么板式橡胶支座具有构造简单、安装方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特点。
辊轴支座的反力逋过辊轴与滚动平面的线接触部分传力,力流产生明显的应力集中现象,因此要求接触面能承受较高的接触应力。
本文简单介绍了外隔震橡胶制品工程开发应用情况,以实例说明了橡胶隔震制品对建筑物减震的重要作用,概括了隔震体系影响建筑结构成本降低与增加的原因等,为隔震工程设计单位提供参考与依据。
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