建筑隔震橡膠支座
建筑隔震橡膠支座是世界上應(yīng)用廣泛,技術(shù)成熟的隔震裝置.它通過(guò)在建筑物的基底部或某個(gè)位置放置隔震裝置,形成隔震層,把上部結(jié)構(gòu)與下部基礎(chǔ)脫離,以此來(lái)隔離或耗散地震能量,避免
或減少地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳輸,有效地保障上部結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部人員、設(shè)備的安全,不影響室內(nèi)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
應(yīng)用橡膠隔震技術(shù)比傳統(tǒng)的抗震技術(shù)更加安全、、經(jīng)濟(jì)。傳統(tǒng)的抗震技術(shù)主要特點(diǎn)是“抗”,建筑的基礎(chǔ)和地基牢固地聯(lián)結(jié)在一起, 由于地震震動(dòng)的發(fā)生,引起上部結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng),當(dāng)超過(guò)材
料的承載力時(shí)就會(huì)使建筑物的裝修、內(nèi)部設(shè)備受到很大破壞;隔震技術(shù)通過(guò)隔震層發(fā)揮“隔”的作用,使上部結(jié)構(gòu)與下部基礎(chǔ)脫離,隔震層剛度小,可有效減少地震反應(yīng)70-90%,相當(dāng)于降低地震烈
度1-2度,并且節(jié)省工程造價(jià)5-20%,被廣泛應(yīng)用于生命線工程、重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目和普通房屋建筑’除新建工程外,還廣泛應(yīng)用于舊建筑物的改良加固,被認(rèn)為是抗震技術(shù)的一次重大飛躍。
隔震支座設(shè)計(jì)
在框架結(jié)構(gòu)每根柱下布置一個(gè)隔震支座,對(duì)應(yīng)長(zhǎng)期設(shè)計(jì)荷載小的柱布置彈性滑板支座,因剪力墻在大震時(shí)會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力,故剪力墻下布置橡膠支座,隔震層較大變形由橡膠隔震支座確定,鉛芯支座主要布置在隔震層外圍以增加隔震結(jié)構(gòu)抗扭性能。結(jié)構(gòu)的偏心率可通過(guò)合理布置鉛芯支座位置得到控制。
彈性滑板支座結(jié)構(gòu)包括橡膠支座,四氟板和不銹鋼板,為彈性體與摩擦型串聯(lián)型式,其工作原理為:地震時(shí)橡膠支座提供初始剛度,當(dāng)支座克服靜摩擦力后四氟板直徑為300mm,四氟板較大設(shè)計(jì)面壓為20MPao在豎向壓力1400kN作用下,四氟板與不銹鋼板面之間加磚脂汕潤(rùn)滑情況下水平摩擦系數(shù)為0.6%,四氟板與不銹鋼板面之間不添加潤(rùn)滑劑情況下水平摩擦系數(shù)為4%,屈服前剛度4.25kM/mmo為考察潤(rùn)滑劑在長(zhǎng)期使用下的JJ生能,該工程彈性滑板支座上述兩種形式都予以采用。
為控制使用支座的質(zhì)量,安裝前對(duì)全部支座進(jìn)行了檢測(cè),橡膠支座的測(cè)試內(nèi)容包括豎向剛度,剪切變形水平剛度和屈服力。
隔震橡膠支座的構(gòu)造
建筑隔震橡膠支座由多層橡膠和多層鋼板或其它材料交替疊置組合而成。對(duì)應(yīng)不同建筑、橋梁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(jì),以滿足所需要的垂直剛度、側(cè)向變形、阻尼、耐久性等性能要求,并具有不少于60年的使用壽命。同時(shí),應(yīng)用于工程的建筑隔震橡膠支座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足和行業(yè)相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的要求。
適用范圍
基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣泛'對(duì)于重要建筑和生命線工程來(lái)說(shuō),通過(guò)采用隔震技術(shù),提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力'在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí),可有效地發(fā)揮其“生命線”功效(如醫(yī)院,消防指揮中心),其正常工作:將隔震技術(shù)用于放置貴重設(shè)備、儀器、產(chǎn)品的車間、倉(cāng)庫(kù),可避免設(shè)備、產(chǎn)品遭受破壞i用于橋梁,可防止由地震災(zāi)害引起交通中斷;用于博物館’可使那些無(wú)價(jià)珍寶免遭震災(zāi);用干核電站,不致因地震引起核泄漏,用于那些有歷史價(jià)值的古建筑的加固修復(fù),可更有效地保持建筑的原有風(fēng)貌。
采用隔震技術(shù)的效益
采用橡膠隔震支座的建筑設(shè)計(jì)、施工和傳統(tǒng)建筑差別很小,一般的設(shè)計(jì)和施工單位都很容易做到.從目前的工程實(shí)踐來(lái)看隔震建筑與傳統(tǒng)建筑相比具有很大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益:
1、采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)建造的房屋,可適當(dāng)降低上部結(jié)構(gòu)的設(shè)防水準(zhǔn)(一般可降低一度),這樣就有可能使建筑布置更加靈活,并可減少一些結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施及一些結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸或配筋(如墻體的厚度),從而使上部結(jié)構(gòu)能節(jié)約部分土建造價(jià)。
2、對(duì)于中高烈度地區(qū),采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)建造的房屋,可以突破現(xiàn)行抗震規(guī)范中對(duì)房屋層數(shù)和高度的限制,在高寬比的前提下可以提高一到兩層,這樣可以提高建筑物的容積率,節(jié)省建設(shè)用地,提高土地的利用率,帶來(lái)廣泛的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
3、采用隔震技術(shù)的建筑物,與一般傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)相比,上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)減少到1/4到1/8左右,其抗震度大大提高,建筑的設(shè)防目標(biāo)一般可以提高一個(gè)設(shè)防等級(jí)。傳統(tǒng)建筑的設(shè)防目標(biāo)一般是。小震不壞,中震可修,大震不 倒”而合理設(shè)計(jì)的隔震建筑通常能做到“小震不壞,中震不壞或輕度破壞,大震不喪失使用功能。,其潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是十分可觀的。按施工經(jīng)驗(yàn),隔震結(jié)構(gòu)一般比非隔震結(jié)構(gòu)造偷降低7-1 5%。
4、隔震建筑由于有一層柔性隔震底層,能夠?qū)⒌卣鹉芰炕蚍答伝氐孛婊蛴筛粽饘游?,因此,不但可以確保結(jié)構(gòu)的整體安全’并且能夠減小甚至防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞,避免發(fā)生建筑物內(nèi)部裝修、室內(nèi)設(shè)備的破壞以及由此引起的次生災(zāi)害,甚至可以建筑物在地震時(shí)正常使用功能,這對(duì)醫(yī)院、學(xué)校、幼兒園、消防中心、防災(zāi)控制中心等生命線工程或其它如博物館、計(jì)算中心等重要建筑物更具有特殊的重要意義。
5、隔震建筑物提高了設(shè)防水準(zhǔn),了大震來(lái)臨時(shí)建筑物的安全使用及人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)于大震,來(lái)臨時(shí)的搶險(xiǎn)、指揮及穩(wěn)定民心具有重大意義.