根據(jù)相對地面結(jié)構(gòu)位移數(shù)據(jù),前面提到的兩幢建筑的大水平位移分別為14厘米和23厘米。得益于隔震技術(shù),這兩幢建筑沒有在三月的大地震中受損。
實例4:2013年四川蘆山7級地震,蘆山縣人民醫(yī)院門診樓為隔震建筑,震后結(jié)構(gòu)基本完好,設(shè)備正常使用,在抗震救災(zāi)中發(fā)揮重要作用。醫(yī)院其它建筑破壞嚴(yán)重?zé)o法使用。
但這種方法對交通影響很小,施工方便,可采取流水作業(yè)施工。但制動力之類的外力則不能這樣考慮。當(dāng)GJZ、GYZ支座傾斜安裝時應(yīng)滿足JTGD62第9.7.5條要求。當(dāng)采用平縫時,應(yīng)采取措施防止漏漿。當(dāng)采用裝配式結(jié)構(gòu)時,應(yīng)說明結(jié)構(gòu)類型及采用的預(yù)制構(gòu)件類型等。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時,隔震樓只是在橡膠墊上水平位移,橡膠墊有效地將地的震動隔開,所以樓上的住戶沒有震感。當(dāng)墩、臺兩端標(biāo)高不同,順橋向有縱坡時,支座標(biāo)高應(yīng)按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)隔震橡膠支座發(fā)生變形較大時,應(yīng)停止上部結(jié)構(gòu)施工。當(dāng)監(jiān)理人要求時,應(yīng)在現(xiàn)場抽樣,并送監(jiān)理人認(rèn)為合格的試驗室進(jìn)行成品檢驗。當(dāng)鋸條來回運動鋸割木料時,使鋸條的一部分受拉而另一部分受壓。當(dāng)連續(xù)梁橋支座的不均勻沉降后,調(diào)整支座自身的高度,可以達(dá)到調(diào)整梁體標(biāo)高的目的。當(dāng)連續(xù)曲線梁橋的曲率半徑較大時,每個橋墩上必須布置能承受外扭矩的抗扭橡膠支座。
建筑橡膠支座應(yīng)該如何養(yǎng)護(hù):支座的各部分應(yīng)該保持完整,并且應(yīng)該及時清掃雜物,防止冰雪的洗禮,另外要讓支座遠(yuǎn)離油脂,防止橡膠老化;梁的承壓點不均勻,這樣支座出現(xiàn)脫空現(xiàn)象或者壓縮變形這樣應(yīng)該及時調(diào)整;對于滑動支座應(yīng)該做好防滑處理,尤其要保護(hù)好防塵罩,一些滑動接觸面應(yīng)該定期注入新的硅脂油。
另外,要控制下料的毛刺,過大的毛刺如在后序不能消除,在支座安裝后,壓縮及剪切變形時均使鋼板中間膠層向外流動,由于毛刺阻礙膠的流動,易撕裂橡膠而形成空洞(內(nèi)裂)。
四氟滑板式橡膠支座屬于固定支座還是活動支座?板式橡膠支座分為普通板式橡膠支座和聚四氟乙烯滑板式橡膠支座兩種,在位移量不大的情況下,可全部采用普通板式支座,靠支座剪切變形實現(xiàn)梁體變位。
橡膠支座具體根據(jù)每座橋的施工,對支座墊石的混凝土強(qiáng)度、平面位置、頂面高程、預(yù)留地腳螺栓和預(yù)埋鋼墊板等進(jìn)行復(fù)核檢查,確認(rèn)符合設(shè)計要求后進(jìn)行支座安裝。
盆式橡膠支座活動支座開箱后要注意對聚四氟乙烯板和不銹鋼滑板的保護(hù),防止劃傷和贓物粘附于不銹鋼滑板與聚四氟乙烯滑板表面,并注意檢查5201-2硅脂是否注滿。
(圖一)高阻泥橡膠支座
橡膠支座之所以被廣泛采用,是因為橡膠支座具有:構(gòu)造簡單、價格低廉、加工制作容易、可定型生產(chǎn);用鋼量少、成本低;其橡膠彈性能消減上下部結(jié)構(gòu)所受的動力,吸收部分振動,可減振、抗震;可改善墩臺受力情況;能有效地分布水平力,適用于任意方向變形(寬橋、曲線橋、斜橋);安裝及更換方便等優(yōu)點。
裝配式結(jié)構(gòu)采用的的主要法規(guī)和主要標(biāo)準(zhǔn)(包括標(biāo)準(zhǔn)的名稱、編號、年號和版本號)。裝配式結(jié)構(gòu)驗收要求。準(zhǔn)備工作完成后,在項目負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指揮下,千斤頂頂升。準(zhǔn)穩(wěn)定裂縫----它的開度隨季節(jié)或某種因素呈周期性變化,長度不變或變化緩慢,這種運動是穩(wěn)定的運動。自然條件:基本風(fēng)壓,地面粗糙度,基本雪壓,氣溫(必要時提供),抗震設(shè)防烈度等;總之,盆式橋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??傊ㄖё牟贾迷瓌t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。總之,我們在設(shè)置橡膠支座時,要考慮實際情況的不同,不可盲目亂來,以免造成嚴(yán)重后果。
在2011年日本的“3·11”0級大地震中,仙臺、福島等震區(qū)建筑等近100棟隔震建筑完好無損,室內(nèi)設(shè)施和物品甚至沒有發(fā)生移位,其中包括高度超過100米的高層隔震建筑,而沒有采用這一技術(shù)的傳統(tǒng)抗震建筑則大量損位。
各層橡膠與其上下鋼板經(jīng)加壓硫化牢固地粘結(jié)成為一體,加勁物有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載,且能將上部構(gòu)造的壓力可靠地傳遞給墩臺;橡膠的不均勻壓縮使支座有良好的彈性以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動;分層橡膠有較大的剪切變形以滿足上部結(jié)構(gòu)的水平位移;具有構(gòu)造簡單、安裝方便、節(jié)省鋼材、價格低廉、養(yǎng)護(hù)簡便、易于更換等特點。
一般情況下可將抵抗外扭矩的抗扭支承布置在兩側(cè)橋臺上(或一側(cè)),為了滿足全橋伸縮縫的構(gòu)造要求,希望其變形方向沿著切線方向移動,為此在構(gòu)造上必須采取一定的限制措施,此時,可在1個橋臺上布置固定橡膠支座,其余墩臺上的活動橡膠支座的移動方向為左右相鄰橡膠支座的連線方向建筑隔震設(shè)計的基本原則建筑隔震設(shè)計可以加強(qiáng)建筑抗震性能,但在進(jìn)行隔震設(shè)計時應(yīng)當(dāng)遵守以下幾個基本原則,只有認(rèn)真遵守這些原則,才能有效地、切實地提高建筑抗震效能。
隔震層以下的結(jié)構(gòu)(包括地下室和隔震塔樓下的底盤)中直接支承隔震層以上結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)件,應(yīng)滿足嵌固的剛度比和隔震后設(shè)防地震的抗震承載力要求,并按罕遇地震下進(jìn)行抗剪承載力驗算。
應(yīng)對地震安裝抗震支座、抗震擋塊為了抗擊地震的打擊,二環(huán)路高架橋除了完全滿足各類抗震技術(shù)規(guī)范外,還重點針對地震中高架橋脆弱的部位:梁板,進(jìn)行特別的防變形、斷裂和塌落等各項安全設(shè)計。
例如,如果在夏季高溫時發(fā)生地震,出現(xiàn)了力的疊加,該如何處置?雖然橡膠支座可以分為板式橡膠座和盆式橡膠支座兩種,適應(yīng)不同的地區(qū),但是對于疊加力的作用,顯然還是有限的。
(圖二)建筑鋼結(jié)構(gòu)抗震支座廠家
由于橡膠支座的頂部為球冠狀,底部有半圓形圓環(huán)或者四氟板,具有很好的板式橡膠支座與四氟乙烯滑板式橡膠支座的特點,因此在工作時能夠既有效地適應(yīng)建筑支點的轉(zhuǎn)角位移需要,又能保證上部結(jié)構(gòu)的荷載能有效地傳遞給下部結(jié)構(gòu),又可避免支座的邊緣固偏心受力大容易破壞和脫空現(xiàn)象的發(fā)生。
支座布置時應(yīng)檢算支座的設(shè)計位移量是否滿足建筑因制動力、混凝土收縮徐變和溫度等共同作用及地震力引起的位移需求。
要準(zhǔn)確計算出原支座和現(xiàn)支座的高度差,保證頂升的同步性;采用頂升施工時,應(yīng)盡量縮短支座更換的時間;全面調(diào)查,經(jīng)綜合考慮必要性、有效性、經(jīng)濟(jì)性、可行性和安全性確定處理方案,而且處理方案要有針對性;對各類材料,包括新更換的橡膠支座質(zhì)量等要加強(qiáng)檢驗;安裝精度仍然要符合規(guī)范規(guī)定;頂升施工時宜采用多頂小力多點布設(shè)的方法,一是為確保安全,二是減小對梁體集中受力過大而產(chǎn)生不利影響;施工時盡量減少橋面荷載,對實施處理的建筑應(yīng)封閉交通;如采用搭設(shè)支撐平臺的方案,必須對地質(zhì)情況、墩臺受力條件等進(jìn)行調(diào)查和驗算;必要時對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行演算,尤其是連續(xù)結(jié)構(gòu),避免引起上部構(gòu)在附加內(nèi)力過大而引起破壞;由于建筑本身可能存在其他病害,在橡膠支座更換過程中應(yīng)注意對原有其他病害的監(jiān)測。
建筑板式橡膠支座性能劣化類型包括鋼部件損傷、錨固件及定位件失效、上、下座板變形、活動支座無法活動、位移超限、轉(zhuǎn)角超限和支承墊石部位缺陷等。
經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢:在實現(xiàn)同樣性能目標(biāo)的條件下,相比其他隔震裝置具有更顯著的成本優(yōu)勢。其安裝時只需用四個螺栓將支座與上、下支墩連接,操作簡單快捷,降低人工成本。并且大變形試驗后支座無損傷,可繼續(xù)投入工程應(yīng)用,降低了檢測成本。此外,支座在大震位移下進(jìn)行多次反復(fù)加載后滯回曲線完全重合,無損傷表現(xiàn),說明支座在震后可繼續(xù)使用,無需更換,降低了后續(xù)維護(hù)成本。
隔震支座體系除了比傳統(tǒng)抗震體系具有明顯降低地震反應(yīng)、確保安全外,還可降低房屋造價,根據(jù)施上經(jīng)驗。造價的節(jié)約、浪費與建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計和抗震設(shè)防等級有著直接的關(guān)系。一般建造于抗震設(shè)防高烈度區(qū)的隔震房屋,采用框架結(jié)構(gòu),層數(shù)較多。且設(shè)計技術(shù)水平、施工技術(shù)水平跟得上,隔震層設(shè)計合理,工程造價就會低一些,經(jīng)濟(jì)效果明顯,對于砌體結(jié)構(gòu)的隔震房屋,如若能按照“設(shè)計規(guī)范”的規(guī)定,增加房屋層。
支座把橋面和橋墩分割開來,不僅僅讓橋面的變形盡量少影響橋墩,還讓地面?zhèn)鱽淼牡卣鸩ūM量少影響橋面,起到了一定的隔震作用。再加上工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的橡膠支座相對經(jīng)濟(jì)合理,所以橡膠支座在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。
例如,如果在夏季高溫時發(fā)生地震,出現(xiàn)了力的疊加,該如何處置?雖然橡膠支座可以分為板式橡膠座和盆式橡膠支座兩種,適應(yīng)不同的地區(qū),但是對于疊加力的作用,顯然還是有限的。
(圖三)建筑減隔震橡膠支座廠商
采用隔震技術(shù)后,地震作用顯著降低,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸就會減小,相應(yīng)構(gòu)件使用的鋼筋、混凝土用量就會減少,工程造價就會降低。另外采用隔震技術(shù)還會帶來附加效益,例如地下車位和建筑空間的增加。
控制結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時的反應(yīng)性能,達(dá)到減小地震反應(yīng)的目的,一般需要遵循以下原則:控制梁的頂升速度,直到全部頂升到位,支座可順利取出。寬槽制成楔形,在梁伸縮過程中不至于不銹鋼板隨梁的移動而滑脫。昆明新機(jī)場航站樓將建成全球大單體隔震建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)應(yīng)繪出平、剖面及配筋、基礎(chǔ)墊層,標(biāo)注總尺寸、分尺寸、標(biāo)高及定位尺寸等。
對應(yīng)不同鉛芯、建筑的要求,隔震橡膠支座可以有不同的疊層結(jié)構(gòu)、制造工藝和配方設(shè)計,以滿足所需要的垂直鋼度、側(cè)向變形、阻尼、耐久性、傾覆提離等性能要求。
二、支承墊石的設(shè)置為了保證橡膠支座的施工質(zhì)量,以及安裝、調(diào)整、觀察及更換支座的方便;不管是采用現(xiàn)澆梁還是預(yù)制梁法施工,不管是安裝何種類型的板式橡膠支座,在墩臺頂設(shè)置支承墊石都是必要的。
跨度大于30米的大跨度建筑、簡支梁連續(xù)板橋和多跨連續(xù)梁橋可作活動支座使用;連續(xù)梁頂推、T型梁橫移和大型設(shè)備滑移可作滑塊使用。
張北縣建筑摩擦擺隔震支座具有以下一些特點:
建筑隔震技術(shù)是近四十年來抗震防災(zāi)工程領(lǐng)域重大的創(chuàng)新技術(shù)之一,現(xiàn)階段具有無可比擬的優(yōu)越性,能降低地震力50-80%。它能使結(jié)構(gòu)安全性成倍提高,并能保護(hù)內(nèi)部設(shè)備儀器,在地震后不喪失使用功能,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)、生命、室內(nèi)財產(chǎn)“三保護(hù)”,近年來其優(yōu)異的抗震效果在外大地震中得到了檢驗。
由于受材料設(shè)計容許應(yīng)力的限制,大噸位支座的尺寸較大,不適宜運營期的更換,因此,支座設(shè)計時應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)的耐久性;同時由于高速鐵路對工后沉降的控制嚴(yán)格,在一些特殊地段還需采用可調(diào)高支座進(jìn)行調(diào)整。
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