隔震體系雖需增加隔震層(含支座、連接構(gòu)件)造價(約增加 30~50 元 /㎡),但可通過兩大途徑抵消:上部結(jié)構(gòu)設(shè)防降級:隔震后上部結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度可降低 1 度(如從 8 度降至 7 度),構(gòu)件截面(梁、柱、墻)可減小 10%~15%;配筋量減少:地震作用降低 60%~80%,上部結(jié)構(gòu)配筋率可降低 15%~20%(如框架梁配筋率從 1.2% 降至 1.0%)。最終,隔震建筑總造價與同類非隔震建筑基本持平,部分大跨度建筑甚至略有降低(約 2%~3%)。
四氟滑板橡膠支座四氟滑板橡膠支座是板式橡膠支座的一種重要變體,它在普通支座基礎(chǔ)上增加了聚四氟乙烯滑板。
支座偏壓會使支座局部受力過大,加速支座的損壞,降低支座的使用壽命。墊石標(biāo)高偏差>3mm 是導(dǎo)致支座偏壓的主要原因之一,當(dāng)墊石的標(biāo)高不符合設(shè)計要求時,會使支座在安裝后處于傾斜狀態(tài),從而導(dǎo)致受力不均 。對于這種情況,可通過增設(shè)楔形鋼板(厚度≤5mm)進行調(diào)平,楔形鋼板的設(shè)置能夠有效地調(diào)整支座的水平度,使其均勻受力。調(diào)平后,需重新進行灌漿,確保支座與墊石之間的連接牢固可靠 。

支座的正確安裝、更換及與整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)是保證其長期正常工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
隔震效果好:通過摩擦耗能機制,能夠顯著減少建筑物或橋梁在地震中的響應(yīng),降低結(jié)構(gòu)損傷和人員傷亡風(fēng)險。
檢驗合格后,應(yīng)對鉛芯隔震支座的連接板及外露連接螺栓采取專業(yè)的防銹保護措施,同時使用定制木框?qū)︺U芯隔震支座進行妥善保護,防止上部結(jié)構(gòu)施工過程中對支座造成損壞。

逋常在布置建筑支座時要考慮以下的基本原則:上部結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)時,支座應(yīng)能同時適應(yīng)建筑順橋向(叉方向)和橫橋向…方向)的變形;支座必須能可靠地傳遞垂直和水平反力;女座應(yīng)使由于梁體變形所產(chǎn)生的縱向位移、橫向位移和縱、橫向轉(zhuǎn)角應(yīng)盡可能不受約束;鐵路建筑通常必須保每聯(lián)梁體上設(shè)置一個固定支座;當(dāng)建筑位下坡道1:,固定支座一般應(yīng)設(shè)在下坡方向的橋臺上;當(dāng)撟梁位于甲坡上,固定支座宜設(shè)在卞要行車方向的前端橋臺上;較長的連續(xù)梁橋固定支座設(shè)在橋長中間部位的橋墩上較為合理,閌為此處支座的垂直反力較大,且兩側(cè)的自由仲縮長度比較均衡;固定支座宜設(shè)置在具有較大支座反力的地方;墩頂橫梁的橫向剛度較小時,應(yīng)設(shè)置橫向易轉(zhuǎn)動的建筑支座;在同一橋墩上的幾個支座應(yīng)具有相近的轉(zhuǎn)動剛度;在預(yù)應(yīng)乃梁上的支座不應(yīng)該對梁體的橫向預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生約束,同時也不得將施加梁體橫向頇應(yīng)力的荷載傳給墩臺;對于斜橋及橫向芴發(fā)生變形的建筑不宜采用輥軸和搖軸等線支座;連續(xù)梁可能發(fā)生支座沉陷時,應(yīng)考慮支座高度調(diào)整的對能性。
一、計算數(shù)據(jù)準(zhǔn)備:孔徑:4—20M支座壓力標(biāo)準(zhǔn)值:431.608KN結(jié)構(gòu)自重引起的支反力:125.208KN汽車荷載引起的支反力:306.4KN跨中撓度F:1.96CM當(dāng)?shù)仄骄邭鉁兀?4.3℃當(dāng)?shù)仄骄蜌鉁兀?.4℃主梁計算溫差:22.9℃簡支端支座:GYZ300×54MM橡膠片總厚TE(MM):37連續(xù)端支座:GYZ300×52MM橡膠片總厚TE(MM):37簡支端單個支座剪切剛度:KE=AE×GE/TE=1910.4N/M連續(xù)端單個支座剪切剛度:KE=AE×GE/TE=1910.4N/M每排設(shè)置制作個數(shù)為:18個則簡支端支座總剛度為:34387.7N/M則連續(xù)端支座總剛度為:34387.7N/M墩臺抗推剛度:KI=3EI/LI墩臺編號LIIE抗推剛度KI墩臺綜合抗推剛度K0號臺1.80.74553000000011504855.934285.21號墩3.20.280430000000770133.332917.92號墩3.10.280430000000847092.333046.23號墩3.80.280430000000459901.731995.44號墩4.60.280430000000259264.130360.8制動力計算及分配:按照《通用規(guī)范》4.3.6規(guī)定,以一聯(lián)作為加載長度,計算制動力則制動力標(biāo)準(zhǔn)值T3為:900KN各墩臺按照剛度分配制動力:ΣK=162605.4KN/M墩臺編號制動力(KN)0號臺189.761號墩182.202號墩182.913號墩177.094號墩168.04二、確定支座平面尺寸:D=300MM支座平面面積:706.9CM2中間橡膠層厚度為:0.8CM查行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路建筑板式橡膠支座規(guī)格系列》得到支座的平面形狀系數(shù)S=9.06>8合格計算支座彈性模量:EJ=5.4GE×S2=443.3MPA驗算支座的承壓強度:σJ=RCK/支座面積=6106.0KPA則σJ<[σJ]=9351.2KPA合格三、確定支座厚度:主梁計算溫差為ΔT為:22.9℃,溫度變形由兩端的支座均攤,則每一支座承受的水平位移ΔG為:ΔG=1/2AΔTL=0.916CM則4號墩每一支座的制動力為HT=9.3KN確定橡膠片總厚度TE≥2ΔG=1.832CM(不計汽車制動力)TE≥ΔG/(0.7-FBK/2/GE/支座面積)=1.4CM《橋規(guī)》的其他規(guī)定:TE≤0.2D=6CM所選用的支座橡膠層總厚度TE=3.7CM2ΔG=1.832CM合格0.2D=6CM四、驗算支座的偏轉(zhuǎn)情況:計算支座的平均壓縮變形為:δC,M=RCK×TE/面積/EA+RCK×TE/面積/EBδC,M=0.06226541CM按照《橋規(guī)》規(guī)定,尚應(yīng)滿足δ≤0.07TE,即:0.06226541≤0.07TE=0.259合格計算梁端轉(zhuǎn)角θ:由關(guān)系式F=5GL4/(384EI)及θ=GL3/(24EI)可得:θ=(5L/16)(GL3/24EI)16/(5L)=16F/5L設(shè)結(jié)構(gòu)自重作用下,主梁處于水平狀態(tài)。
產(chǎn)品質(zhì)量與安裝精度:支座本身的制造細(xì)節(jié)、質(zhì)量以及施工安裝過程中的精度控制,也可能會偏離設(shè)計的理論要求,從而影響隔震效果甚至帶來安全隱患。例如,在較大的重力荷載作用下,可能難以保證安裝精度,出現(xiàn)初始偏心、不對中等情況。

對于有芯型橡膠支座,屈服后水平剛度應(yīng)根據(jù)R=100%,F(xiàn)=0.2HZ試驗的第3條滯回曲線按下式確定:KPY=0.5(Q+-Q-)/(U+-U-)+︱(QY+-QY-)/(UY+-UY-)︱式中:KPY―建筑橡膠支座(有芯型)屈服后水平剛度,UY+―正方向屈服位移,UY-―負(fù)方向屈服位移,QY+一與相應(yīng)的水平剪力,QY-―與?—相應(yīng)的水平剪力橡膠支座的屈服后水平剛度(有芯型)等效黏滯阻尼比被試橡膠支座的等效黏滯阻尼比按下式計算,ζEQ=W/(2πQ+U+)(或ζEQ=W/[2πKEQ(U+)2]式中:ζEQ-建筑橡膠支座等效粘滯阻尼比,W-滯回曲線所圍面積水平性能\水平極限變形能力.當(dāng)橡膠支座在產(chǎn)品的設(shè)計壓應(yīng)力的作用下,水平緩慢或分級加載,繪出水平荷載和水平位移曲線,同時觀察橡膠支座匹周表現(xiàn),當(dāng)橡膠支座外觀出現(xiàn)明顯異常或試驗曲線異常時,視為破產(chǎn)品的耐久性能應(yīng)按表8規(guī)定進行。
建筑隔震橡膠支座支墩鋼筋綁扎需遵循固定流程:先綁扎支墩主筋,再綁扎外側(cè)箍筋和拉鉤;架立鋼筋設(shè)置于梁肋上緣,用于固定箍筋、斜筋以形成完整鋼筋骨架;斜鋼筋焊接于主鋼筋與架立筋上,增強支墩抗剪強度。
四氟乙烯滑板橡膠支座:在普通板式橡膠支座頂面粘貼一層聚四氟乙烯板制成。當(dāng)活動支座的預(yù)期位移量較大時,若僅依靠橡膠的剪切變形,則需要異常厚的橡膠層,這既不經(jīng)濟也影響穩(wěn)定性。此時,可選用四氟乙烯滑板支座,通過在梁底設(shè)置不銹鋼板與之形成低摩擦副(摩阻力極小),通過滑動來滿足大位移量的需求,實現(xiàn)梁體的順暢伸縮。
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