建筑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。
FPS摩擦摆支座(Friction Pendulum System,简称FPS)是一种先进的结构隔震装置,用于减少建筑物或桥梁在地震时受到的震动影响。它基于摆的动力学原理和摩擦耗能机制,通过隔离上部结构和基础之间的相对运动来减小地震能量向上部结构的传递。
具有足够的竖向刚度,能够将支座上部构造的反力可靠的传递给墩台,支座具有良好的弹性,以应对建筑的梁端的转动;又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
各项研究参数被纳入《铁路桥油设计规程》(TN2—8,并于1987年制定门铁路建筑板式橡胶支座技术条件》(TBL893—8。
隔震效果良好:具有类似于橡胶隔震支座的隔震效果,能有效延长结构自振周期,减少地震能量向上部结构的传递,避免下部墩柱在地震作用下发生塑性破坏。
二、支承垫石的设置为了保证橡胶支座的施工质量,以及安装、调整、观察及更换支座的方便;不管是采用现浇梁还是预制梁法施工,不管是安装何种类型的板式橡胶支座,在墩台顶设置支承垫石都是必要的。
盆式橡胶支座在日常建筑使用中可能遇到的病害橡胶支座包含有不同种类,其中的板式橡胶支座和盆式橡胶支座比较经常用到。
由于许多用户自己加工滑板支座的配套钢板,通常达不到支座的设计要求,既不锈钢板的表面光洁度和平面度达不到要求,这样容易造成支座滑移时阻力增大,支座发生较大的剪切变形。
(图一)LRB400型支座
梁体就位后,在盆式橡胶支座底板与墩、台支承垫石之间应预留0~0MM的空隙,以便用重力灌浆灌注高强度无收缩材料。
通常在布置支座时需要考虑以下的基本原则:上部结构是空间结构时,支座应能同时适应建筑顺桥向(X方向)和横桥向(Y方向)的变形;支座必须能可靠的传递垂直和水平反力;支座应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、恒向转角应尽可能不受约束;铁路建筑通常必须在每联梁体上设置一个固定支座;当建筑位于坡道上,固定支座一般应设在下坡方向的桥台上;当建筑位于平坡上,固定支座宜设在主要行车方向的前端桥台上;支座各部应保持完整、清洁。
二、四氟板式橡胶支座使用范围A.作活动支座使用:主要用于跨度〉30米的大跨度建筑简支梁连续板桥、多跨连续梁桥。
该支座通常由上、下两部分组成,上部连接桥梁或建筑物,下部连接基础或桥墩,中间通过钢板和轴承实现连接,同时在钢板和上、下部之间设置了摩擦体,从而形成一定的摩擦阻力。
橡胶层:作为支座的主要减震元件,能够吸收和分散地震能量。
球冠橡胶支座是在普通板式橡胶支座的顶部用橡胶制造成球形表面,球冠中心橡胶厚为4-8MM,它除了公路建筑板式橡胶支座所具有的所有功能外,通过球冠调节受力状况,适用于有纵横坡度的立交桥及高架桥,以适应2%到4%纵横坡下,其双林梁与支座接触面的中心趋于圆形板式橡胶支座的中心。
支座的设计摩擦系数根据聚四氟乙烯的材料分别为:纯聚四氛乙烯0.05(‘=24MPA);填充聚四氟乙烯0.075(‘=36MPA);注意:板式橡胶支座的设计和构造要求,在各国的许多标准及设计规范中均有相应的规定。
一般有几种方式:1)设置临时承重结构作为平台;利用原有墩台作为基础加设支撑作为平台;超薄千斤顶;4)利用相邻跨作为支撑在桥面起吊提梁;2加垫钢板处理:这是目前建筑养护和施工过程中解决橡胶支座问题长用的方法。
(图二)房屋抗震橡胶隔震支座
由于层高较高,一般从使用方便考虑均设置高下支墩的隔震方式,笔者还没有见过高上支墩的工程。这种情况的案例比较多,典型的如云南东川的泰隆酒店,它的下支墩不仅高,而且还有长短不一的情况出现。经济实用模式的主要问题是多数情况下建筑允许的下支墩尺寸有限,实际上很难全面满足工程要求,高而细的悬臂下支墩看上去像人在踩高跷,有点悬,也有工程在下支墩顶面做拉梁,把各个悬臂下支墩连接成一个整体的空框架,虽然改善了受力,但会影响地下室净高。
四氟板式橡胶支座多适用于大跨径、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量的建筑。四氟板式橡胶支座适用于大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量建筑。四氟板式橡胶支座由纯聚四氟乙烯板、氯丁橡胶和Q235钢板硫化粘结而成。四氟板式橡胶支座由上支座板、不锈钢板、凹氟板式橡胶支座、下支座板和防护罩组成。四氟板与不锈钢板间应放5201-2硅脂润滑油。四氟板与不锈钢板间应放5201一2硅脂润滑油。四氟滑板支座的安装施工方法与普通板式支座的安装方法基本相同,需要注意的就是以上几点。四氟乙烯板式橡胶支座是在普通板式橡胶支座上粘接一层厚1.5-3MM的聚四氟乙烯板而成。松动螺栓,检查有无剪断,清洗上油,以免锈死,然后重新坚固。虽然我们规定大反力,不超过容许承载力的5%,但橡胶支座实际的安全系数一般在5以上。随后,因更换旧梁及新建工程的需要,太原、上海、济南、沈阳等铁路局也都相继采用了板式橡胶支座。随着激振频率的增加,流入桥墩的总功率流逐渐下降,这是由于建筑结构的低通滤波效应。随着科技的进步、试验手段的完善以及实际应用检验,这些标准都在不断不断修订与完善。随着我国经济的高速发展,预计日后仍有更多类型车辆将出现在我国的高速公路和建筑上。
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㎜。
建筑设计为保证其规范性,一般采用专图形式进行设计,各设计院在设计中直接根据实际情况进行选图设计。目前形成专图的支座产品主要有铸钢支座(包括摇轴、辊轴和铰轴支座)、盆式橡胶支座、柱面支座和球型支座等。球型支座由于其承载力高、传力均匀、耐久性好等特点,多用于连续梁及有特殊要求的建筑设计中,现也开始逐步取代盆式橡胶支座使用于简支梁桥中。
所以,GPZ(II)盆式橡胶支座是能满足大的支承反力,大的水平位移,大的转角要求的新型产品橡胶支座在安装使用过程中常见异常现象的分析与排除橡胶支座是建筑结构的一个重要组成部分,是连接建筑上部结构和下部结构的重要构件,是直接影响建筑寿命与行车安全的关键。
其实橡胶支座处于建筑上下部构造连接点的重要位置,是将上部的车辆荷载和结构荷载传递到下部构造的中间纽带,它的可靠程度直接影响建筑结构的安全度与耐久性。
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。
但是,隔震支座的竖向刚度一般不大,比如一个600直径的铅芯橡胶支座的竖向刚度为2667KN/MM(某产家参数),而一个600直径的C40混凝土柱的线刚度为9189KN/MM,相差达2倍多。
(图三)LRB1500隔震支座生产厂家
砌体结构无筋扩展基础应绘出剖面、基础圈梁、防潮层位置,并标注总尺寸、分尺寸、标高及定位尺寸。砌体结构有圈梁时应注明位置、编号、标高,可用小比例绘制单线平面示意图;砌体墙的材料种类、厚度、成墙后的墙重限制;砌体墙上门窗洞口过梁要求或注明所引用的标准图;砌体填充墙与框架梁、柱、剪力墙的连接要求或注明所引用的标准图;千斤顶、百分表安放与设置千斤顶数量应与每个桥台下的支座数量相同。
否则会造成:支座垫石与盖梁或台帽顶面粘结不好,有脱空现象,通车后随车辆荷载上下反复变形,即上翘、下压。
支座安装后,应全面检查是否有支座漏放,支座安装方向、支座型式是否有错,临时固定设施是否拆除,四氟滑板支座安装时是否注入硅脂油(严禁使用润滑油代替硅脂油)等现象,一经发现,应及时调整和处理,确保支座安装后的正常工作,并应记录支座安装后出现的各项偏差及异常情况。
橡胶支座主要力学性能指标如:抗压弹性模量、抗剪弹性模量、水平抗剪倾角、不锈钢板摩擦系数、极限抗压强度等,都是QZ球形橡胶支座进入施工现场后决定能否使用的重点检测指标。
支座反力的力流分布按支座的结抅型式通常可分为弧形支座、摇轴支座、辊轴支座、板式椽胶支座、四氟板式橡胶支座、盆式橡胶支座、球型支座等,这些支座将在以下各章节分别予以介绍。
上下钢板:支持建筑物结构的上部和下部钢板,与建筑物的上部和下部结构连接。
搬运时应轻起轻放,检查合格后,先对建筑隔震橡胶支座连接板及外露连接螺栓采取防锈保护措施,然后用旧胶合板钉成木盒子将其保护好,支座安装前应向工人讲明建筑支座的构造及对结构的重要性,不得损坏支座及配件。
在支座底面加一圈直径D=2.5MM的半圆形橡胶圆环,支座受力时首先由底部圆环变形压密,调节底面受力状况,以改善或避免支座底面脱空现象的产生,使支座底面受力均匀。