固定型支座能够同时传递竖向力和水平力,允许上部结构在支座处自由转动但限制水平移动;活动型支座则主要传递竖向力,上部结构在支座处既能自由转动又能水平移动,这种差异化设计满足了不同结构形式的受力需求。
传统抗震建筑底部与基础牢牢连接在一起,地震来临时上部结构剧烈晃动,并且越到顶部晃动幅度越大,从而导致结构产生过大的层间变形,引起结构的破坏。为提高传统抗震结构的抗震能力往往要增加结构的强度、刚度和延性,换言之必须增大构件的截面和配筋,使结构具有足够的能力去“抗”地震作用;隔震建筑则是削弱建筑底部与基础的连接作用,当隔震建筑遭受地震时,结构的变形主要集中在隔震层,而上部结构则保持缓慢平动,这样上部结构楼层剪力和层间变形就会显著减小,从而保障了上部结构的安全性。
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隔震技术应用设计原则:采用隔震设计的建筑,其最终实现的抗震性能不应低于按传统抗震设计方法所能达到的性能水平。
支座底面与顶面的钢垫板需采用环氧砂浆或高强无收缩砂浆埋置密实,确保垫板与支座接触面平整密贴。采用塞尺检查缝隙,支座四周缝隙不得超过 0.3mm,超出时需通过研磨垫板或补充砂浆调平,避免局部受力集中。
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随着现代科技的发展,为了有效提高建筑物抗震能力,科学家们开始发展隔震、减震与结构控制技术。在坚固基础上的结构在大地震作用下犹如一个“放大器”,一般会放大结构的振动响应,造成上部结构的破坏。传统抗震技术采用的是通过加大结构断面尺寸和配筋,使结构变得“刚强”的方式来抗御地震作用,或者容许结构构件有损坏,利用构件损坏后的韧性(结构进入非弹性状态)来降低地震作用,使结构“裂而不倒”。前一种“硬抗”方法不经济,有时也难以抵御强烈地震;后一种增加韧性的方法,在大震时,虽然结构不会倒塌,但是无法控制。所以20世纪70年代后期开始,科学家们发展了隔震与结构消能减震技术来增强结构的抗震能力。
这种支座通常由上下固定板、滑动面、摩擦材料和连接件等部分组成。当地震发生时,上部结构相对于下部基础发生位移,摩擦摆支座允许这种位移发生,并通过滑动界面摩擦消耗地震能量,从而减小地震对上部结构的影响。
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所有计算与验算需严格遵循《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)的要求,不得突破规范限定的安全阈值。
隔震体系虽需增加隔震层(含支座、连接构件)造价(约增加 30~50 元 /㎡),但可通过两大途径抵消:上部结构设防降级:隔震后上部结构抗震设防烈度可降低 1 度(如从 8 度降至 7 度),构件截面(梁、柱、墙)可减小 10%~15%;配筋量减少:地震作用降低 60%~80%,上部结构配筋率可降低 15%~20%(如框架梁配筋率从 1.2% 降至 1.0%)。最终,隔震建筑总造价与同类非隔震建筑基本持平,部分大跨度建筑甚至略有降低(约 2%~3%)。
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支座与不锈钢板位置要视安装时温度而定,若不锈钢板有足够长度,则任何季节可按不锈钢板中心安置。支座与混凝土接触时,摩擦系数μ=0.3,与钢板接触时,摩擦系数μ=0.2。支座在安装前应对橡胶支座各项技术性能指标进行复检(本桥橡胶支座已经浙江大学测试中心检验合格)。支座在出厂时,一般应有明显的标记,注明文座型号、反力和位移,以免在安装时发生混淆。支座整体顶升更换的方法支座滞回特点(载荷-变形曲线)饱满、耗能显着;支座中心线与主梁中心线应重合或平行,单向活动支座安装时,上下导向块必须保持平行,交叉角不得大于5。
各种机械要尽量选择低污染型,同时做到合理操作、妥善保养,避免因非正常使用带来噪音或不良影响。根据测量记录确定支座垫石顶面标高的调整高度。根据该跨的位置,结合具体施工,准确核对该跨箱梁的支座的型式。根据工程需求参数,结合结构/非结构构件易损性数据库,确定评价对象所包含的全部构件的损伤状态;根据评价对象全部构件的损伤状态,评估其在给定地震水准下的修复时间、修复费用和人员损失;根据评价对象在给定地震水准下的修复时间、修复费用和人员损失指标,综合评价其抗震韧性等级。根据上部结构与支座转动中心的相对位置,球面转动方向可以与平面滑动方向一致或相反。

在建筑物上部结构与基础之间以及上部建筑层间设置隔震层,隔离地震能量向上部结构传递。降低上部结构的地震作用,达到预期的防震要术,使建筑物的安全得到可靠的保证。它包括上部结构、隔震装置和下部结构三部分。隔震包括基础隔震和层间隔震。隔震体系能够减小结构的水平地震作用,减轻结构和非结构的地震损坏。提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性,增加震后建筑物继续使用的能力,已被理论和外实发地震所证实。基础隔震技术是用水平力很“柔”的隔震元件将上部建筑与基础隔离,由于隔震层的刚度很小。当地震发生时,隔震层将发挥“隔”的作用,承受地震动引起的位移运动,而上部结构只作近似平动。
建筑支座选型需综合考量多种因素:包括竖向荷载、水平荷载、位移要求、转动要求、建筑结构型式、墩台与上部结构尺寸、支点数量、地基条件及基础沉降可能性等。支座按活动特性可分为固定支座(GD)、单向活动支座(DX)和双向活动支座(SX),其系列产品具有建筑高度低、摩擦系数小、承载能力大、转动灵活、缓冲性好等优点。
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