隔震橡膠支座由鋼板和橡膠疊合而成,經(jīng)高溫硫化后粘結(jié)在一起。當(dāng)隔震橡膠支座承受豎向荷載時(shí),橡膠層的側(cè)向變形受到約束,使隔震橡膠支座具有很大的豎向承載力。當(dāng)支座承受水平荷載時(shí),其相對(duì)側(cè)向位移大大減小,可以實(shí)現(xiàn)較大的整體側(cè)向位移而不失穩(wěn),并保持較小的水平剛度。由于夾層鋼板與橡膠層粘結(jié)緊密,在豎向地震作用下,橡膠層仍能承受一定的拉力。因此,隔震橡膠支座具有較大的水平側(cè)向位移容差、較大的豎向承載力、較小的平面剛度和一定的豎向地震作用,是一種理想的隔震裝置。 隔震橡膠支座的原理和應(yīng)用 傳統(tǒng)地震技術(shù)的主要特點(diǎn)是“抗”。建筑物的地基與地基牢固地連接在一起。因?yàn)榈卣,上層建筑一起移?dòng)。上層建筑就像電路上的放大器,放大地面的運(yùn)動(dòng),使上層建筑承受很大的慣性力,超過(guò)材料的承載能力就會(huì)被破壞。結(jié)構(gòu)隔離方法是基礎(chǔ)隔離。即在基礎(chǔ)柱頂部使用建筑隔震層,將地震動(dòng)與結(jié)構(gòu)隔開,削弱或改變地震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力作用。這種方法可以有效地阻斷剪切波向結(jié)構(gòu)的傳播,限制輸入結(jié)構(gòu)的能量,從而保證結(jié)構(gòu)在地震中的安全性。 由于隔震層的剛度很小,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),隔震層會(huì)起到“隔震”的作用。承擔(dān)地震引起的位移運(yùn)動(dòng),而上部結(jié)構(gòu)僅作近似平移,反應(yīng)一般僅為非隔震情況的1/4-1/8,從而“隔離”地震,既減少了對(duì)上部結(jié)構(gòu)的破壞,又有效保護(hù)了一般建筑物的裝修和室內(nèi)設(shè)備。
隔震技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,我國(guó)的研究起步較晚,目前正在逐步推廣應(yīng)用。隔震材料主要包括隔震橡膠支座和滑動(dòng)支座。其中,建筑隔震橡膠支座是國(guó)際上應(yīng)用廣泛且成熟的隔震裝置,分為普通橡膠支座RB、鉛芯橡膠支座LRB和高阻尼橡膠支座HRB,在橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用。
隔震橡膠支座的結(jié)構(gòu)要求:
1.目前隔震橡膠支座是將鋼板和橡膠各自的優(yōu)點(diǎn)疊加而成。在建筑中的應(yīng)用將提高建筑在水平和垂直地震及扭轉(zhuǎn)作用下的抗震能力。
2.為了使其有合適的阻尼比,并使支座具有一定的側(cè)向剛度。制造隔震橡膠支座座時(shí),中間放置鉛棒,中間加入一些粘性材料,或者在橡膠中加入適量的石墨,制成高阻尼橡膠。
鉛芯橡膠支座是屬于隔震支座的一種,鉛芯隔震橡膠支座是由上下封板,鉛芯,多層天然橡膠,不銹鋼鋼板,保護(hù)層橡膠,組合硫化而成,鉛芯隔震橡膠支座中間插入的鉛芯,起到改善隔震橡膠支座的阻尼性能,鉛芯隔震橡膠支座塑性變形能量主要是靠多層天然橡膠的剪切變形形成的,同時(shí)多層橡膠還可以吃承受結(jié)構(gòu)建筑物的重力和水平力,橡膠具有水平恢復(fù)能力,在強(qiáng)震后,鉛芯隔震橡膠支座會(huì)通過(guò)橡膠的剪切拉力的作用,建筑物動(dòng)態(tài)恢復(fù)自動(dòng)恢復(fù)帶原位。 隔震橡膠支座有著不同的疊層結(jié)構(gòu),配方設(shè)計(jì),生產(chǎn)制作工藝,對(duì)于不同橋梁的施工要求,按照不同的生產(chǎn)工藝來(lái)生產(chǎn)定制加工,滿足橋梁工程所需要的垂直剛度,耐久性,側(cè)向變形,的性能要求。
隔震支座是指結(jié)構(gòu)為達(dá)到隔震要求而設(shè)置的支承裝置,是在上部結(jié)構(gòu)與地基之間添加隔震層,安裝橡膠隔震支座,起到與地上的軟銜接,通過(guò)這樣的技術(shù),可以把地震80%左右的能量抵消掉。
目前運(yùn)用的GZP天然隔震橡膠支座,是利用鋼板和橡膠的各自的優(yōu)點(diǎn)相互疊合而成。隔震支座運(yùn)用在修建中,會(huì)添加修建結(jié)構(gòu)在水平緩豎向地震、扭轉(zhuǎn)等效果下。修建物抗震的能力。 為了使GZP天然隔震橡膠支座具有恰當(dāng)?shù)淖枘岜仁怪ё哂斜囟ǖ膫?cè)向剛度。在制作疊層橡膠支座時(shí)在中心設(shè)置鉛棒,有的在中心參加粘性材料,或許在橡膠中參加適量的石墨制成高阻尼橡膠。 在遇到大地震時(shí),為了防止側(cè)向位移超越支座位移的答應(yīng)值。在規(guī)劃是應(yīng)該留意側(cè)向保護(hù)裝置的設(shè)置;橡膠支座具有良好的耐老化特性、抗氧化性、耐高溫功能等。 GZP天然隔震橡膠支座上下端有銜接板,這些銜接板能使隔震支座與基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)銜接成為一個(gè)整體。
隔震支座分為鉛芯支座和無(wú)鉛芯支座,其中有鉛芯支座主要由上連接板上封板、鉛芯、多層橡膠、加勁鋼板、保護(hù)層橡膠、下封板和下連接板組成。多層橡膠、加勁鋼板構(gòu)成多層橡膠支座承擔(dān)建筑物重量和水平位移的功能。 5.至于抗震主要是通過(guò)增加橋梁結(jié)構(gòu)、構(gòu)件自身的強(qiáng)度、延性、耗能能力來(lái)實(shí)現(xiàn)。隔震橋梁結(jié)構(gòu)是在每個(gè)橋墩墩頂和主梁之間設(shè)置橡膠隔震支座。隔震離水平地震能量向上部主梁結(jié)構(gòu)的輸入,隔離水平地震能量向上部結(jié)構(gòu)輸入,達(dá)到降低全橋水平地震作用的目的。
對(duì)于墩比較矮、結(jié)構(gòu)剛性較大的橋梁結(jié)構(gòu)主要通過(guò)以下兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)橋梁隔震;一是增加結(jié)構(gòu)的柔性以延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自震周期;二是增加結(jié)構(gòu)的阻尼。 6.對(duì)于墩比較高,結(jié)構(gòu)柔性較大的橋梁結(jié)構(gòu)隔震系統(tǒng)以上的主要部分可以看成一個(gè)子結(jié)構(gòu),當(dāng)隔震系統(tǒng)以下的部分(主結(jié)構(gòu))受地震激勵(lì)而震動(dòng)時(shí),隔震系統(tǒng)以上的主梁部分(子結(jié)構(gòu))就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與結(jié)構(gòu)振動(dòng)方向相反的作用力,使主結(jié)構(gòu)的震動(dòng)反映受到控制。有較大的豎向剛度;有較小的水平剛度。能產(chǎn)生較大的水平位移;阻尼較大。消減地震能量對(duì)建筑的影響。地震后,自動(dòng)回位功能。