建筑支座垫石是建筑结构的重要组成部分,它的好坏直接影响建筑的使用寿命和结构安全。支座垫石是设置在墩台帽上的支座位置处的钢筋混凝土短柱,支座垫石在保证支座质量不受破坏的方面起着重要作用。它是为了便于今后更换支座设置垫石给顶举千斤顶留出位置。支座垫石具有混凝土体积小、受力大、应力集中、分布钢筋密,施工精度要求高等独具的特点。
周期与竖向隔震设计要求隔震系统周期需符合设计规范,例如某隔震建筑针对 1080KN?M 屈服后刚度及 14200KN 重力荷载,理论周期应为 27S,但 1999 年 AASHTO 规范为限制隔震系统过大位移,将该周期上限设定为 6S,工程设计需严格遵循规范要求。竖向隔震(振)设计中,隔震(振)装置需具备合适的竖向刚度,使隔震(振)体系的竖向自振周期远离上部结构自振周期及场地(或振源)特征周期(或激振周期),从而有效隔离竖向震(振)动,降低上部结构震(振)动反应。
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隔震层的偏心:指上部结构的质心与隔震层隔震支座的刚心不重合,这对隔震层端部的隔震支座的水平变形影响很大,当偏心很大时,结构角部的隔震支座可能产生较大的水平位移,甚至超出限位控制,而此时中部某些隔震支座变形很小,整体隔震不合理。对于相同的偏心矩和偏心率,由于隔震层平面形状、隔震支座位置、非线性特性引起的扭转振动也不相同。即使在弹性设计时,不存在偏心,但在高压力下,特别是第二形状系数较小的小型叠层橡胶支座的刚度会降低;地震时摩擦支座的摩擦力与轴力相关;铅芯橡胶支座、阻尼器等会因为制作安装上的误差导致刚度的变化等,偏心是难以避免的。
四氟乙烯滑板橡胶支座:在普通板式橡胶支座顶面粘贴一层聚四氟乙烯板制成。当活动支座的预期位移量较大时,若仅依靠橡胶的剪切变形,则需要异常厚的橡胶层,这既不经济也影响稳定性。此时,可选用四氟乙烯滑板支座,通过在梁底设置不锈钢板与之形成低摩擦副(摩阻力极小),通过滑动来满足大位移量的需求,实现梁体的顺畅伸缩。
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隔震支座作为核心隔震元件,必须满足四项基本特性:足够的竖向承载力、适宜的竖向和水平刚度、良好的水平变形能力以及合理的阻尼比。这种技术装置能够显著延长结构自振周期,增加结构阻尼,从而大幅降低地震作用对建筑物的影响。
根据工程技术调查统计数据,目前在用桥梁中有相当比例的支座存在不同程度的病害问题。调查显示,约有20%的桥梁支座病害状况较为严重,急需进行更换或调整处理,否则将直接影响桥梁整体结构的安全性和耐久性。
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当隔震支座因老化、损伤需更换时,需解决 “顶升过程中支座反弹” 问题:因支座在长期荷载下存在压缩量(通常 2mm-5mm),顶升时会自然反弹,可能增加楼板位移量、损伤混凝土结构;应对措施:更换前将支座上下法兰板用两块 Q235 钢板(厚度 10mm-12mm)对称焊接固定,限制反弹位移,待新支座安装到位后拆除焊接钢板。
前期准备:例如,可在下部结构施工时,为预埋件螺孔做好清理和黄油涂抹,并用黄油和油毡设置隔离层,为未来支座的便捷更换预留条件。
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滑板支座安装前,需依据相关规范用棉丝蘸取丙酮或酒精擦拭摩擦表面,确保表面洁净无杂质;同时将支座储油槽内注满指定型号的硅脂润滑油,减少滑移摩擦损耗。
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1994 年洛杉矶 7 级地震中,该地区 40 座医院因破坏严重无法使用,而采用隔震技术的南加州大学医院完好无损,成为震后救灾中心,为紧急救援提供了关键保障。
聚四氟乙烯板式橡胶支座技术规范:聚四氟乙烯板式橡胶支座(简称四氟板橡胶支座),是在普通板式橡胶支座表面粘接一层 1.5mm-3mm 厚的聚四氟乙烯板制成。其抗压性能与转动性能与普通板式橡胶支座基本一致,核心优势在于聚四氟乙烯板与梁底不锈钢板间的低摩擦系数(μ≤0.06),可实现建筑上部构造水平位移不受限制。
