消能減震的技能主要是經(jīng)過(guò)進(jìn)步修建構(gòu)造的附加阻力值來(lái)下降修建構(gòu)造的地震反響程度。尤其是耗能構(gòu)造元件可以對(duì)修建構(gòu)造在遭遇地震時(shí)消減和吸收地震的能量波,進(jìn)一步起到維護(hù)修建主體構(gòu)造的作用,然后到達(dá)修建構(gòu)造的減震作用。現(xiàn)在,修建構(gòu)造減震技能已被廣泛應(yīng)用,在新修建構(gòu)造的計(jì)劃中可以選用此技能,也可以對(duì)已有的修建選用此技能,然后完成減震抗震的作用,還有在鋼構(gòu)造修建構(gòu)造構(gòu)建上和修建上層構(gòu)造的隔震層中選用消能減震技能。在有關(guān)的修建構(gòu)造中設(shè)備消能減震設(shè)備,例如,塑性阻力器、摩擦阻力器和粘滯阻力器等減震設(shè)備。
中小地震隔震效果:對(duì)中小地震的隔震效果相對(duì)欠佳。
超轉(zhuǎn)角的危害:橡膠支座的設(shè)計(jì)允許轉(zhuǎn)角一般不超過(guò)0.01 rad。一旦超出該范圍,支座將處于非正常的工作狀態(tài),加劇結(jié)構(gòu)安全隱患,可能導(dǎo)致變形失控與結(jié)構(gòu)性損傷。
橡膠支座成分檢測(cè)包含五個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)程序:樣品通過(guò)評(píng)測(cè)、樣品預(yù)處理、儀器檢測(cè)、譜分析、綜合驗(yàn)證。采用NMR分析、X熒光光譜、IR分析儀、質(zhì)譜儀等先進(jìn)儀器聯(lián)用,獲取精密譜圖信息,明確原材料組成,為產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠保障。
支座上的鋼筋架將打起略低于地面的立柱,立柱上再澆筑圈梁,后將在圈梁上建起會(huì)商大樓。支座是指用以支承容器或設(shè)備的重量,并使其固定于一定位置的支承部件,還要承受操作時(shí)的振動(dòng)與地震載荷。支座豎向設(shè)計(jì)承載力、支座轉(zhuǎn)角、支座摩擦系數(shù)及位移均按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)。支座四氟面的儲(chǔ)油凹槽坑內(nèi),安裝時(shí)尖涂刷充滿不會(huì)發(fā)揮的295-3硅脂作潤(rùn)滑劑,以降低摩擦系數(shù)。支座位移通過(guò)聚四氟乙烯板的滑動(dòng)或橡晈的剪切來(lái)實(shí)現(xiàn),支座轉(zhuǎn)角則通過(guò)橡膠的壓縮變形來(lái)實(shí)現(xiàn)。支座應(yīng)按紙所示,或由承包人推薦、監(jiān)理人認(rèn)可的廠商制造和供應(yīng)。支座與不銹鋼板的相對(duì)位置視安裝時(shí)的溫度而定,本橋設(shè)計(jì)移動(dòng)量為4-6CM。
功率流分析應(yīng)用:從結(jié)構(gòu)振動(dòng)能量傳遞的視角進(jìn)行研究,有助于深入剖析高架橋在縱向振動(dòng)中的能量傳遞路徑,并明確板式橡膠支座各項(xiàng)參數(shù)對(duì)橋梁抗震性能的具體影響機(jī)制。
預(yù)制結(jié)構(gòu)橡膠支座安裝的核心在于確保梁底墊石頂面平整度、支座下承面的完全密貼。必須杜絕局部懸空、偏壓及受力不均等現(xiàn)象,保證荷載有效傳遞。
鉛芯橡膠支座:在普通橡膠支座中心豎向壓入鉛芯。鉛芯利用其塑性變形能力,提供優(yōu)異的耗能(阻尼)作用,廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)消能減震領(lǐng)域。在抗震與抗風(fēng)設(shè)計(jì)中,它既能提供必要的水平剛度,又能高效消耗輸入結(jié)構(gòu)的能量。

對(duì)路基工程的影響:從更廣的視角看,保證路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性是確保路面乃至整個(gè)上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的先決條件。性能良好的支座系統(tǒng)有助于將上部荷載均勻傳遞,間接對(duì)下部結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期性能提出要求并產(chǎn)生積極影響。
關(guān)鍵維護(hù)要求:若在日常檢查中發(fā)現(xiàn)四氟滑板與配套不銹鋼板(常見(jiàn)厚度為3mm)的接觸面有泥沙侵入,或?qū)S玫墓柚瑵?rùn)滑劑出現(xiàn)干涸現(xiàn)象,必須及時(shí)進(jìn)行徹底清掃,并重新注入足量的新硅脂油,以保證其滑動(dòng)性能。為防止因橡膠老化、變質(zhì)而導(dǎo)致支座功能失效,所有滑板橡膠支座都應(yīng)建立定期養(yǎng)護(hù)和維修檢查制度,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,須立即進(jìn)行修補(bǔ)或更換。
建筑隔震技術(shù)是提升工程抗震安全性的核心手段,疊層橡膠隔震支座作為核心構(gòu)件,其設(shè)計(jì)模式、施工驗(yàn)收、性能管控直接影響隔震效果。本文結(jié)合工程實(shí)踐與技術(shù)研究,系統(tǒng)梳理隔震層設(shè)計(jì)模式、支座施工驗(yàn)收要求、常見(jiàn)問(wèn)題及技術(shù)實(shí)效,為隔震工程應(yīng)用提供參考。
橡膠支座的主要功能是將上部結(jié)構(gòu)的反力可靠地傳遞給墩臺(tái),并同時(shí)完成梁體結(jié)構(gòu)所需的變形(水平位移和轉(zhuǎn)角),由于支座本身的質(zhì)量問(wèn)題,以及支座在設(shè)計(jì)、安裝、使用過(guò)程中的種種不當(dāng),而造成支座過(guò)早的破壞,影響了建筑的正常使用,在支座的處置技術(shù)中針對(duì)不可修復(fù)的損壞狀況,就需要對(duì)支座進(jìn)行更換,在更換的過(guò)程中,更換的方法對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全的影響是非常大的,因此在更換的過(guò)程中需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的各主要受力部位進(jìn)行監(jiān)控,以保證更換過(guò)程的安全和可控制。
FPS建筑摩擦擺支座的設(shè)計(jì)和安裝需要專業(yè)的工程師進(jìn)行,并且需要遵循相關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。
此外,隔震支座作為橡膠支座的重要衍生類型,憑借其通過(guò)鉛芯耗能、干摩擦面滑動(dòng)消耗地震能量的特性,在抗震工程中廣泛應(yīng)用,可有效降低上部結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng);即使上部結(jié)構(gòu)存在荷載、質(zhì)量分布偏心(如質(zhì)心不重合導(dǎo)致的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)),隔震層也能顯著削弱這種偏心效應(yīng),提升結(jié)構(gòu)抗震安全性。
盆式橡膠支座用原材料及部件需嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn),確保其性能符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)周期應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,以保證支座質(zhì)量可靠。
隨著工程需求升級(jí),未來(lái)可能出現(xiàn) “多級(jí)隔震”(如基礎(chǔ)隔震 + 樓層隔震)、“底盤上部分隔震”(適用于超高層建筑)等組合形式,核心挑戰(zhàn)在于:多隔震層剛度匹配,避免變形集中失衡;長(zhǎng)期性能穩(wěn)定性,需通過(guò)加速老化試驗(yàn)驗(yàn)證 50 年壽命。

五、隔震建筑細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要性
導(dǎo)槽式活動(dòng)橡膠支座:TPZ、GPZ 等系列均屬于兩側(cè)導(dǎo)槽式類型,在多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)中使用時(shí),日照溫度應(yīng)力易引發(fā)梁體側(cè)彎,進(jìn)而使兩側(cè)導(dǎo)槽式單向活動(dòng)支座產(chǎn)生約束力;而中間導(dǎo)槽式單向活動(dòng)支座可通過(guò)中間導(dǎo)槽帶動(dòng)支座中間鋼襯板做少量轉(zhuǎn)動(dòng),緩解側(cè)彎帶來(lái)的約束影響。
若保持層數(shù)不變,根據(jù)大量的工程實(shí)踐數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),隔震建筑的單方造價(jià)通常會(huì)增加 30 - 50 元 /㎡。然而,這一造價(jià)的增加并非沒(méi)有回報(bào),采用隔震技術(shù)后,上部結(jié)構(gòu)的配筋率可降低 15% - 20%。以某砌體結(jié)構(gòu)的教學(xué)樓為例,在采用隔震技術(shù)前,為滿足抗震要求,梁、柱等構(gòu)件的配筋量較大;采用隔震技術(shù)后,通過(guò)隔震層對(duì)地震能量的有效阻隔,上部結(jié)構(gòu)所受地震力明顯減小,經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì),梁的配筋率從原來(lái)的 1.8% 降低至 1.5%,柱的配筋率從 2.2% 降低至 1.8%,大大節(jié)省了鋼筋用量,從長(zhǎng)期來(lái)看,降低了建筑的維護(hù)成本和潛在的修復(fù)成本 。
安裝前檢查,需對(duì)梁體底面、墩臺(tái)支承墊石平整度與平行度進(jìn)行復(fù)核,確保支座安裝面與滑動(dòng)面平行度偏差≤2‰,防止支座扭曲及應(yīng)力集中。
四氟板式橡膠支座是板式橡膠支座的改進(jìn)型,主要用作活動(dòng)支座,適用于跨度大于30米的大跨度建筑簡(jiǎn)支梁連續(xù)板橋和多跨連續(xù)梁橋。其表面設(shè)置的聚四氟乙烯板具有極低的摩擦系數(shù),便于梁體滑動(dòng)。
橡膠支座與隔震技術(shù)是現(xiàn)代工程抗震的重要一環(huán),它代表了建筑防震理念從“抗”向“隔”與“耗”的轉(zhuǎn)變。隨著材料科學(xué)進(jìn)步與設(shè)計(jì)理論完善,未來(lái)隔震技術(shù)將進(jìn)一步推動(dòng)建筑與橋梁工程向著更安全、更經(jīng)濟(jì)、更耐久的韌性設(shè)計(jì)目標(biāo)發(fā)展。
多類型適配場(chǎng)景:包括普通板式隔震支座、懸掛式隔震支座等。懸掛式隔震通過(guò)建筑構(gòu)造懸掛設(shè)計(jì),削弱地震波對(duì)主體結(jié)構(gòu)的沖擊,減少地震時(shí)建筑物的搖晃程度,適配不同結(jié)構(gòu)類型需求。
板式橡膠支座(含GJZ、GYZ系列)由多層橡膠與薄鋼板經(jīng)鑲嵌、粘合、硫化工藝復(fù)合而成,具有承載力強(qiáng)、適應(yīng)變形能力佳等特點(diǎn)。其耐火性能需滿足相關(guān)建筑防火規(guī)范,部分型號(hào)通過(guò)優(yōu)化橡膠配方與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可達(dá)到更高防火等級(jí)。支座反力通過(guò)平面?zhèn)鬟f,避免力流頸縮,傳力路徑合理高效。

GPZ(II)盆式橡膠支座是一種采用鑄鋼構(gòu)件與橡膠組合而成的新型盆式橡膠支座產(chǎn)品,它屬于GPZ系列公路建筑盆式支座系列產(chǎn)品第二代產(chǎn)品,與同類的盆式支座相比,具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活等特點(diǎn),且重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,構(gòu)造簡(jiǎn)單,建筑高度低,加工制造方便,節(jié)省鋼材,降低造價(jià)等優(yōu)點(diǎn),是適宜于大垮建筑使用的較理想的支座。
近日有與同行探討某隔震方案,說(shuō)起一個(gè)新的問(wèn)題,《建筑工程建筑面積計(jì)算規(guī)范》(GB/T50353-201規(guī)定:結(jié)構(gòu)層高在20M及以上者計(jì)算全面積,結(jié)構(gòu)層高不足20M的計(jì)算1/2面積。本條規(guī)定主要是針對(duì)坡地建筑,但有些地方的建設(shè)主管部門理解較為生硬,要求對(duì)獨(dú)立的、除檢修以外并無(wú)使用功能的隔震層也套用本條文,導(dǎo)致如果采用隔震技術(shù)建筑面積會(huì)增加的情況出現(xiàn),使項(xiàng)目遭遇困境,這本是不該發(fā)生的故事。
滑移支座在剪切作用下容易出現(xiàn)變形問(wèn)題。滑移支座在剪切作用下,可能會(huì)發(fā)生較大的形變,甚至可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫病害;滑移支座究其原因,滑移支座主要是因?yàn)闈仓窠宇^過(guò)程中存在著嚴(yán)重的漏漿或伸縮縫施工前的雜物清理不凈等。實(shí)踐中可以看到,滑移支座墩臺(tái)上若存在著諸多雜物,不僅可能會(huì)對(duì)滑移支座產(chǎn)生嚴(yán)重的污染,而且還可能會(huì)對(duì)支座的正常功效發(fā)揮產(chǎn)生不利的影響。
橡膠材質(zhì)選型:橡膠性能直接決定支座使用壽命,交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定三種適配膠料,需根據(jù)工程所在地溫度范圍精準(zhǔn)選擇:氯丁膠適用于 - 20℃~60℃,天然橡膠適用于 - 40℃~60℃,三元乙丙膠適用于 - 40℃~80℃,可滿足不同氣候區(qū)域的使用需求。
總之,有諸多原因,可能損害盆式橡膠支座,所以,需要請(qǐng)有施工能力和保養(yǎng)維修能力的企業(yè)單位前來(lái)救助。總之建筑支座的布置原則是既要便于傳遞支座反力,又要使支座能充分適應(yīng)梁體的自由變形。縱向活動(dòng)支座采用中間導(dǎo)向措施,能適應(yīng)梁體旁彎變形的需要。縱向活動(dòng)支座中間導(dǎo)向,與目前普遍采用的槽形上支座板型式相比,不但減少了重量,而且減少鑄鋼件數(shù)量。阻尼器耗能為滯回環(huán)面積,根據(jù)《消能減震技術(shù)規(guī)程》JGJ297-2013,其計(jì)算如下:組裝定位完成后,對(duì)預(yù)埋板進(jìn)行保護(hù),以免澆注時(shí)弄臟螺栓螺紋,及沙漿對(duì)預(yù)埋板表面的腐蝕。組裝鋼構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行有效的防護(hù)處理。組裝及吊裝橡膠隔震支座左:圖解新干線的緊急地震檢測(cè)和警報(bào)系統(tǒng)(UREDAS)作為滑塊塊使用連續(xù)梁頂推、T型梁橫移、大型設(shè)備滑移。作為橡膠行業(yè)的后起之秀會(huì)緊跟一個(gè)標(biāo)段,直至建筑竣工。作用于邊梁上的車輛沖擊力,通過(guò)錨固構(gòu)件均衡的傳遞到梁體上,有很長(zhǎng)的使用壽命。作用于建筑支座的反力、位移和轉(zhuǎn)角選用建筑支座的型式必須根據(jù)支座所承受力和變形的自由度來(lái)確定。座板之間如加設(shè)銷釘,即可構(gòu)成固定支座。
當(dāng)橡膠支座達(dá)到使用年限、出現(xiàn)嚴(yán)重老化、開(kāi)裂、變形或脫空,或因橋梁改造需要時(shí),需進(jìn)行更換;更換方案需結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)類型、支座型號(hào)及現(xiàn)場(chǎng)施工條件制定,明確頂升設(shè)備、施工流程及安全措施。
橡膠支座廣泛應(yīng)用于公路、鐵路和市政建筑工程,橡膠支座通常采用多層薄鋼板作為加勁層與橡膠疊合形成。橡膠支座基本涵蓋板式橡膠支座和盆式橡膠支座兩個(gè)類型的支座。橡膠支座幾乎不需要常常性的維護(hù),減少維護(hù)使命量。橡膠支座幾乎不需要定期維修,降低維修任務(wù)。橡膠支座幾乎不需要經(jīng)常性的養(yǎng)護(hù),減少養(yǎng)護(hù)工作量。橡膠支座價(jià)格好像是市場(chǎng)看不見(jiàn)的手決定著客戶的購(gòu)買權(quán)。橡膠支座就其本身技術(shù)而言在我國(guó)已成熟。橡膠支座具有足夠的豎向剛度和豎向承載力,能夠穩(wěn)定的支撐建筑物。橡膠支座實(shí)際轉(zhuǎn)角要控制在允許范圍內(nèi),按支座在使用時(shí)不出現(xiàn)脫空的條件來(lái)進(jìn)行控制。
LRB系列高阻尼隔震橡膠支座豎向承載力,水平恢復(fù)力,阻尼(吸能)三位一體的減隔震裝置;支座水平極限位移較大,可有效吸收地震能量;阻尼比較大并能隨設(shè)計(jì)要求調(diào)整,具有良好的耗能能力;維修管理成本低(無(wú)需其他阻尼裝置);
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