浅谈建筑隔震橡胶支座的原理、制造及应用
建筑结构隔震橡胶支座
向主筋焊接固定;在埋板固定牢固后,旋转可调螺 栓,取出垫块。将螺栓连接孔用胶带贴严实,防止混 凝土进入。混凝土浇筑完毕,立即校核下埋板的水 平度,如不满足要求需立即进行调整。 3.2安装橡胶支座及上埋板 混凝土浇筑48 h后,用起重设备将橡胶支座本 体吊到固定位置,按照厂吊点(连接板上预留的吊 装螺孔)安装吊具,严禁使用连接螺孔起吊,以免对 连接螺孔造成损伤;用高强螺栓将连接板牢固地与 上、下预埋板连接,高强螺栓应对称拧紧,拧紧过程 分为初拧、复拧、终拧3个阶段,并在同一天完成。
[3]刘文光.橡胶隔震支座力学性能及隔震结构地震反应分
析研究[D].北京:北京工业大学,2003. 作者简介I申海洋(1976一),男,山西太原人,讲师、硕士,主 要从事结构工程的教学工作。 收稿日期:2013—08一11
隔震橡胶支座的发展前景
橡胶支座的结构设计已经有一套完整的计算理
5.1结构设计理论成熟
隔震橡胶支座的制造工艺
根据隔震支座的使用要求,主体材料为性能较
பைடு நூலகம்
2.1材料的选择
好的天然橡胶,应满足以下几个方面的要求: (1)橡胶材料的抗撕裂性要好,伸长率要大。 (2)橡胶层与钢板层的粘合性能要好。 (3)厚度较大的隔震垫需长时间硫化,橡胶不 能发生硫化返原现象。 (4)支座中心的铅棒纯度要高,可以提高橡胶 支座早期的刚度,这样在水平位移下可以起到阻尼
1.2水平隔震特性
橡胶支座具有一定的水平刚度和变形能力,通 过水平错动,能延长整个结构体系的自振周期,削减 地震能量向上部结构的传递。建筑物在小震水平力 作用时,橡胶支座的初始刚度就可以确保建筑物的
Research&Application of Bllilding
Materials
隔震橡胶支座原理
隔震橡胶支座原理隔震橡胶支座是一种常用的结构隔震装置,广泛应用于桥梁、建筑物等工程结构中。
其基本原理是利用橡胶的弹性特性,通过支承结构的变形吸收地震或振动能量,减小结构的动态响应,降低结构的震动破坏风险。
隔震橡胶支座一般由上下两部分组成,上部为承载结构,下部为橡胶材料。
橡胶材料通常采用高分子弹性体,如天然橡胶或合成橡胶。
其具有较好的耐磨、耐腐蚀、抗老化等特性,能够在大范围的温度下保持较好的弹性恢复性能。
隔震橡胶支座的隔震原理主要包括以下几个方面:1. 弹性变形:橡胶材料具有较好的弹性特性,可以在受力后发生弹性变形,同时具有较好的恢复性,即在去除外力作用后能够迅速恢复到原始形态。
当地震或振动力作用在支承结构上时,橡胶支座通过其弹性变形能够吸收和削弱部分动能,减小结构的共振响应,从而起到降低结构震动的作用。
2. 相对滑移:橡胶材料具有低摩擦特性,当支承结构受到地震或振动力作用时,橡胶支座中的橡胶材料可以发生相对滑移。
这种相对滑移的现象可以通过优化橡胶支座的设计,使得能量分散,在支承结构和地基之间形成一层相对可滑动的介质,从而抑制地震或振动力的传递,降低结构的动态响应。
3. 多向变形:橡胶支座在受到地震或振动力作用时,可以发生多向的变形,即在水平方向和垂直方向上均能发生变形。
这种多向变形可以使得结构在地震或振动力的作用下产生柔性变形,从而减小结构的刚性响应,保护结构不被破坏。
通过以上隔震原理,隔震橡胶支座可以在地震或振动力作用下降低结构的动态响应,改善结构的地震抗力和抗震性能。
同时,隔震橡胶支座能够有效降低地震或振动力传递带来的冲击和损伤,减少结构的震动破坏风险。
隔震橡胶支座在实际工程中的应用已经得到广泛应用。
隔震橡胶支座作为一种主动式减震控制系统,能够在地震或振动发生时起到重要的减震作用,保护结构免受损害。
目前,一些大型的桥梁、建筑物等工程结构中广泛采用了隔震橡胶支座技术,取得了非常好的抗震效果。
需要注意的是,隔震橡胶支座需要结合工程实际情况进行设计和选型,考虑结构的负荷特性、安全要求以及橡胶材料的性能等因素。
建筑结构中橡胶材料的应用研究与实践
建筑结构中橡胶材料的应用研究与实践橡胶材料在建筑结构领域中的应用已经取得了显著的进展。
随着建筑行业对于结构性能和环境要求的提高,传统的建筑材料已经不能完全满足这些需求。
橡胶材料因其优异的特性,如高延展性、耐腐蚀性、吸振减震性和耐候性,成为了一种理想的替代材料。
本文将分析橡胶材料在建筑结构中的应用研究与实践,并探讨其未来的发展趋势。
一、橡胶材料在建筑结构中的应用1.橡胶减震支座在地震区域,建筑物的减震与抗震设计尤为重要。
橡胶减震支座是一种常见的减震设备,能够有效地减少地震带来的损害。
橡胶减震支座采用橡胶材料作为垫片,可在地震发生时吸收地震能量,从而降低建筑物的震动强度。
同时,橡胶减震支座还能够提供更好的结构稳定性和舒适性,减少结构和人员受到的震动影响。
2.橡胶隔声材料在城市中心的高密度建筑群中,噪音污染成为了一个不容忽视的问题。
橡胶材料因其吸声性能和弹性特点,被广泛应用于建筑隔音的领域。
橡胶隔声材料能够有效地隔绝噪音,并提供更加安静和舒适的室内环境。
同时,橡胶材料还能够减少声音的传播,降低建筑物之间的相互干扰。
3.橡胶防水材料建筑物的防水性能对于保护建筑结构的安全和长久使用至关重要。
橡胶材料具有优异的耐水性和耐候性,在建筑防水领域中有着广泛的应用。
橡胶防水材料具有很好的弹性和耐久性,能够有效地防止水分渗透,避免建筑结构受潮和损坏。
二、橡胶材料应用的研究与实践1.橡胶材料的性能评估橡胶材料的性能评估是橡胶材料应用研究的基础。
研究人员通过对橡胶材料的力学性能、化学性能、热性能和耐老化性能等进行测试和分析,评估橡胶材料的适用性和可靠性。
同时,结合实际工程应用,对橡胶材料的性能进行验证,确保其在实际应用中能够发挥预期效果。
2.橡胶材料的生产与加工技术橡胶材料的生产与加工技术对于其应用效果和成本控制具有重要影响。
研究人员通过优化橡胶材料的配方和工艺参数,提升橡胶材料的性能,并寻求更加高效和可持续的生产加工方法。
建筑工程中隔震橡胶支座施工技术的应用
建筑工程中隔震橡胶支座施工技术的应用摘要:近年来,中国经常发生地震灾害,不仅造成巨大的经济损失,而且人员伤亡惨重。
通过应用隔震橡胶支座施工技术,可以在很大程度上强化建筑工程抗震性能,从而为建筑工程安全以及广大群众生命安全与财产安全提供重要保障。
基于此,在本文中分析了隔震橡胶支座的隔震原理与特性,并探究了建筑工程中隔震橡胶支座施工技术的应用。
关键词:建筑工程;隔震橡胶支座;施工技术;应用引言:针对地震而言,这一自然灾害具有极大危害性,并且其特征鲜明,不仅相对随机,而且其破坏性较大。
主要地震发生,势必造成极其严重的损害。
对于人类而言,建筑极其重要,是我们赖以生存的住所,建筑设计师因为长时间抗震日益累积经验,构建出一系列建筑工程,并且具有较强抗震性能,不断改进与完善对抗地震的理论。
当前,各种先进抗震技术应运而生,而基础隔震技术也是其中一种,在此项技术中,隔震橡胶支座占据重要位置,是其高新技术产品[1]。
一、建筑工程中隔震橡胶支座的概述1.隔震橡胶支座的隔震原理隔震橡胶支座技术的隔震原理为:在建筑工程建设过程中,隔震橡胶支座的安装极其重要,可以使自振周期得以延长,从而以上部结构为对象,减小其受到地震的作用。
一般而言,在建筑底部位置,做好隔震橡胶支座的安装工作,由此可以使其形成一个保持水平且具有较强柔性的隔震层,通过这一隔震层的应用消耗与吸收地震能量,在此基础上以地震能量为对象,减轻甚至阻止其向上传递,进而减轻损坏上部结构的效果。
在建筑工程中,通过应用隔震橡胶支座,不仅有利于建筑结构,使其更加安全与完整,还能够在地震发生时防止损坏非结构部件[2]。
2.隔震橡胶支座的特性(1)剪切特性这一特性的表现是,在各种工程概况之下,以水平等效刚度变化为对象,它与剪力应变以及本体温度等密切相关,在设计压应力呈现逐渐增大趋势的条件下,剪应变会有所减小。
而在剪应变不断增大的同时,水平刚度会相对下降,并且剪应力在加载频率不断增大时相应增大。
建筑隔震橡胶支座简介[工程类精品文档]
建筑隔震橡胶支座简介[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!隔震建筑(的原理是利用隔震器和阻尼器,延长建筑物的振动周期及增加阻尼比,消耗地震对建筑物的冲击,也就是用隔震器将地震时建筑物的摆动转换成建筑物相对于地面的位移,地面传递给建筑物的能量由隔震器和阻尼器吸收,这样就大大降低了建筑物的扭曲和弯曲,也会明显降低摇摆程度(减小地震加速度),降低建筑物的损坏。
在隔震建筑设计时,主要考虑地震周期、烈度、最大位移量和建筑物重量等参数,隔震器和阻尼器的合理使用,可以降低12度地震烈度。
隔震橡胶支座是由薄钢板和薄橡胶板交替叠合,经高温、高压硫化而成。
隔震橡胶支座既能保证竖向刚度和承载力,又可大幅度减小水平刚度,使建筑物具有隔震性能。
隔震橡胶支座可按中孔是否有插芯划分为无芯型和有芯型两种。
无芯型是由钢板和叠层橡胶组成;有芯型(铅芯橡胶支座)是在多层橡胶支座中设置圆柱铅芯。
多层橡胶支座具有承担建筑物载荷和水平位移的功能,高阻尼橡胶支座依靠橡胶大分子链段的内摩擦及链段的协同作用,吸收大量的振动能量。
铅芯橡胶支座在多层橡胶支座剪切变形时,靠塑性变形吸收能量,铅芯依靠自身在常温下进行再结晶恢复其力学性能。
高阻尼隔振橡胶支座与铅芯橡胶支座功能上实现了,隔震器和阻尼器融为一体,可大大节约建筑空间、降低成本。
天然胶隔振橡胶支座阻尼性不大于5%,水平向依靠叠层橡胶的大变形实现隔振性能,水平向的大变形为弹性变形,简化了支座的设计。
刚性滑移支座具有大位移功能,水平向依靠摩擦耗能,一般摩擦系数不大于3%。
刚性滑移支座可与其它类型支座搭配使用,减小水平向的等效刚度,增加整体承载,在重量较轻的建筑上使用优势明显。
建筑隔震橡胶支座具有以下优点:①竖向承载性能能稳定地支撑建筑物;②变形性能适度的柔性,使其低水平刚度能适应建筑物与地基之间的相对变形;③合理的阻尼特性能够有效地控制隔震结构的地震反应,特别是减小上部结构的水平位移;④复位功能利用橡胶材料的高弹性,使支座在受风震及地震时能极快恢复原位;⑤耐久性具有与建筑物同步的使用寿命。
隔震橡胶支座在建筑工程中的应用及更换
隔震橡胶支座在建筑工程中的应用及更换摘要:地震依然是目前世界上能够造成大量伤亡的地质灾害,建筑如何防震一直是建筑研究的一个重要方向。
大量的案例证实,采用隔震橡胶支座设计的建筑物一方面能够提升建筑物结构的可靠性,尽量避免建筑非结构的毁损,从而降低由于室内装修物体以及各类设备的破坏而导致的次生灾害,另一方面这种技术在设计和施工上均较为方便、能够起到明显的隔震效果。
关键词:建筑工程,隔震橡胶支座一、前言随着建筑工程项目不断增多,建筑结构设计水平也得到了人们的广泛关注,特别是隔震技术的应用,其作为一种高效的减震技术,在建筑结构设计中的科学运用,不仅能够大幅度减少强震作用带来的一系列地震反应,也能够进一步延长建筑结构的使用寿命,促进其各项功能的高效发挥。
但是就目前来看,由于种种因素的影响,隔震技术在建筑结构设计中的应用,还存在诸多有待完善的部分,需要设计人员深入探究。
二、建筑工程隔震的必要性随着建筑技术的发展,如何能够使建筑尽量在地震中遭受最小破坏,尽量降低人员伤亡和财产损失,是建筑研究的一个重要方向。
地震目前依旧是难以预测和完全避免的自然灾害,近年来发生在世界各地的震级较高的地震,均被记载导致了大批人员的伤亡,造成很多建筑破坏毁损。
如何能够使建筑物在地震发生时尽量起到隔震的效果,是一个亟待解决的问题。
特别是在多震地区,地震灾害频繁发生,一些公益性建筑采取减震技术设计已经成为一个普遍抗震减灾的可行措施。
目前在建筑界已经出现了不少相关的技术,其中尤以隔震橡胶支座的隔震技术应用最为广泛。
这种技术能够在建筑的上部和下部间通过增加合理的隔震层,来达到缓释强震巨大能量传导,进而降低建筑物对地震的反应,尽可能避免建筑物在地震中遭受破坏,目前这项技术已经在不少国家取得了越来越多的研究成果。
三、更换橡胶隔震支座的技术原理橡胶隔震支座还可以划分为普通橡胶、铅芯橡胶两种,前者主要是有机结合橡胶层、钢板来促进建筑结构侧向抗压力、水平变形力,以及承载力的不断提升,而后者通常都拥有较高的阻尼,可以有效削弱地震给建筑结构带来的一系列作用、影响,更重要的是可以有效避免隔震层出现位移现象,在防止建筑结构受到地震严重破坏的同时,为其安全使用性能的发挥,以及使用寿命提供有力保障橡胶隔震支座是为建筑物配置合理的橡胶支座,从而让建筑物在遭受地震的时候能够减少自振的频率,从而降低建筑物上部由于地震而导致的可能的破坏。
浅析隔震建筑及橡胶隔震支座在建筑设计中的运用
浅析隔震建筑及橡胶隔震支座在建筑设计中的运用摘要:文章首先释义了什么是隔震建筑及橡胶隔震支座的隔震原理,接着简述了橡胶隔震支座在建筑设计中运用的一个实例。
关键词:隔震建筑;橡胶隔震支座;设计中的运用Abstract: this article is about what is the Seismic isolation building and the isolated principles of seismic isolation rubber pedestal. To illustrate the principle, this article also gives an example of seismic isolation rubber pedestal how to apply in architectural design.Key words: Seismic isolation building; seismic isolation rubber pedestal; architectural design application引言地震是人类社会面临的最严重的自然灾害之一。
地震留给社会最惨烈的一幕莫过于建筑物的破坏和倒塌。
近十年来,全世界平均每年约有一万人在地震中丧生,五十万人无家可归。
“减轻地震灾害”已经成为一项世界关注的问题。
目前,一种用以柔克刚新理念建造的隔震建筑,正在日益受到人们的关注。
2什么是隔震建筑隔震建筑是在建筑物上部结构与基础之间设置一层由建筑隔震支座组成的隔震层,把房屋上部结构和基础分开,起到隔离和吸收地震能量以阻止其向上部建筑物传递的作用,达到强震时建筑物只做轻微平动,保建筑物的安全。
3隔震原理传统的抗震是将房屋上部结构和地基牢牢地连在一起,地震时地面运动的能量经过地基毫无障碍地传输到上部房屋结构,使房屋发生震动和变形,当结构变形过大,达到某个极限时,房屋便发生破坏甚至倒塌。
浅谈橡胶隔震支座施工技术研究与应用
浅谈橡胶隔震支座施工技术研究与应用摘要:介绍了橡胶隔震支座施工技术的主要工艺原理、材料要求、施工方案及施工难点关键词:建筑结构叠层橡胶隔震支座新技术研讨与应用1 工程概况兴唐?国翠华府1-9#楼工程是一个隔震抗震、恒温、恒湿的节能示范高端商住小区。
该工程采用了多套欧洲新型建筑系统。
例如:隔震抗震技术、新风置换系统、低温辐射天棚盘管采暖制冷系统等。
橡胶支座隔震技术是减隔震技术中的一种,一般是在地下结构与地上结构之间设置一个隔震层,用叠层橡胶支座把上部结构与下部结构分开。
它被公认是目前建筑业里具有高安全度、低成本、可持续发展建筑技术之一。
作者参与了本工程的施工管理,现就工程中隔震施工技术中一些成功的新方法与大家交流。
2 施工技术研讨:2.1 工艺流程及特点橡胶支座隔震技术一般是在地下结构与地上结构之间设置一个隔震层,用叠层橡胶支座把上部结构与下部结构分开。
叠层橡胶支座是由一层钢板一层橡胶层层叠合起来的,并经过加工将橡胶与钢板牢固地粘结在一起。
它具有以下特点:首先,隔震支座有很高的竖向承载特性和很小的压缩变形,可确保建筑的安全;第二,隔震支座还具有较大的水平变形能力,剪切变形可达到100%而不破坏;第三,橡胶隔震支座具有弹性复位特性,地震后可使建筑自动恢复原位。
流程具体:绑扎下支墩钢筋、支设梁底模→安装下预埋板→绑扎隔震层底板和梁墩钢筋→支设梁、支墩侧模与板底模→下预埋板最终校正固定→浇筑梁板、支墩砼→安装橡胶隔震支座→安装支座上部连接套筒→支设上支墩底模→绑扎上支墩钢筋、支设梁底模→绑扎隔震层顶板梁钢筋→支设梁、上支墩侧模与板底模→绑扎隔震层顶板钢筋→浇筑梁板、上支墩砼→隔震层施工完毕2.2 材料要求2.2.1主要材料简介本工程采用叠层橡胶支座材料作为主材料,叠层橡胶支座是由一层钢板与一层橡胶层层叠合起来的,并经过加工将橡胶与钢板牢固地粘结在一起。
它能够满足隔震支座以上竖向荷载和压缩变型的要求,除此之外它还有水平变型能力和弹性复位特性,可以确保建筑安全可靠。
房屋橡胶隔震支座施工技术与应用
房屋橡胶隔震支座施工技术与应用摘要:在建筑物的建造过程中,要充分考虑到多方面的因素,对自然灾害的抵抗能力就是其中之一,在比较频发的自然灾害中,破坏力最大的当属地震了,所以为了提高建筑物的抗震能力,设计师一般会在建筑的基底或者其他部分设置一个橡胶隔震支座,用来隔离或者消耗地震时产生的能量波动,增大地震波向上传递的阻力,提高建筑物的韧性,以减少建筑物在地震中的损坏程度,降低损失。
本文介绍了房屋的橡胶隔震支座技术的构造、隔震原理以及特点等,并阐述了隔震支座技术在施工过程中的操作、构造以及验收标准。
关键词:橡胶隔震支座;施工技术;工艺流程;质量控制地震是一种破坏性较大的的自然灾害,如何减少地震中的损失也是很多建筑工程需要考虑的事情。
当前我国地震高发的地区通常采用隔震技术和消能控制技术来达到建筑物减震的目的,而在隔震技术中应用得比较广泛的就是橡胶隔震支座技术。
这种技术科学性强,成本较低,而且比较可靠,有较为明显的减震效果,适用得比较广泛。
本文阐述了橡胶隔震支座技术的构造与原理,并阐述了操作方法与验收标准,以供参考。
一、橡胶隔震支座的构造与类型1.构造橡胶隔震支座的主要有两部分构成,分别是薄膜橡胶板和薄钢板,这两部分分层交替叠合,在高温、高压的环境下通过硫化作用形成。
由于橡胶层柔软易变形,所以需要钢板对其进行约束,确保橡胶层具有较高的竖向抗压力和横向的弹性和抗疲劳性。
除了这两个主要部分之外,橡胶隔震支座还有上下联结板和预埋件,这两部分主要负责使整个隔震支座的上下联结能更牢固,保证整个隔震支座的质量。
2.类型由于不同的建筑物对于防震有不同的要求,所以就产生了不同类型的橡胶隔震支座,当前市面上比较常见的橡胶隔震支座主要有普通橡胶隔震支座、铅心橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座三种不同的类型,这三种隔震支座由于有不同的阻尼比,所以分别适用于不同隔震要求的建筑物,需要建筑物的设计者根据实际需要选择不同材料的隔震支座。
浅析隔震支座的工程应用
成1706人遇难,失踪256人,受伤12128人,重伤 1706人遇难,失踪256人,受伤12128人,重伤 1424人。 1424人。
这场突如其来的大地震让玉树从这样
变成了这样......
在地震中这无助的眼神让我们感觉到了灾难的无情......
三.隔震支座技术的原理
支座隔震技术是在建筑物的上部结构与下部 结构之间设置一个隔震层, 铅芯橡胶) 结构之间设置一个隔震层,用(铅芯橡胶)支座 把上部结构与下部结构分开; 把上部结构与下部结构分开; 在地震发生时, 在地震发生时,支座产生较大的水平位移变 吸收缓冲大量的地震能量, 形,吸收缓冲大量的地震能量,使上部结构的地 震响应大幅降低 。
地震观测 位置 东西
6层 1层 基础 103 106 300
方向 南北 75 57 263 上下 377 193 213
隔震橡胶支座包括天然夹层橡胶支座、铅芯橡胶支座, 隔震橡胶支座包括天然夹层橡胶支座、铅芯橡胶支座, 高阻尼橡胶支座等 。
天然夹层隔震橡胶支座 天然夹层橡胶支座构造如图所 示 。 天然夹层橡胶支座具有较大的 竖向刚度, 竖向刚度 , 承受建筑物的重量时竖 向变形小, 而水平刚度较小, 向变形小 , 而水平刚度较小 , 且线 性性能好。 性性能好 。 由于天然夹层橡胶支座 的阻尼很小, 的阻尼很小 , 不具备足够的耗能能 力 , 所以在结构使用中一般同其它 阻尼器或耗能设备联合使用。 阻尼器或耗能设备联合使用。
试析橡胶支座在建筑结构隔震技术中的应用
试析橡胶支座在建筑结构隔震技术中的应用摘要:橡胶支座在建筑结构隔震技术中的应用优势显著,可以减少地震或风等自然灾害带来的结构损伤和人员伤亡,提高建筑物的安全性和稳定性。
通过确定橡胶支座类型和数量,进行基础设计和安装,以实现有效的隔震效果。
基于此,本文首先分析橡胶支座在建筑结构隔震中的应用优势,同时对其应用策略进行研究,以供参考。
关键词:橡胶支座;建筑结构;隔震引言:随着科技的发展,建筑结构隔震技术越来越受到关注。
橡胶支座是其中一种重要的隔震设备,被广泛应用于大型建筑及工程项目中。
因此,在现代建筑设计中,有必要探讨橡胶支座在建筑结构隔震技术中的应用优势以及应用策略,以确保建筑的隔震性能符合要求。
1.橡胶支座在建筑结构隔震中的应用优势橡胶支座是一种常见的建筑结构隔震装置,它与传统的钢筋混凝土支座相比,在一些方面表现出更好的优势。
具体来说,首先,橡胶支座可以有效地减震降噪。
由于橡胶具有非常好的弹性和减振性能,因此在地震或其他振动情况下,橡胶支座可以吸收震动能量,从而减轻地震或其他外力对建筑物的影响,减小噪声污染。
这对于建筑物所在的城市的居民来说具有很大的意义,能够提高居住环境的安全性和舒适度。
其次,橡胶支座可以提高建筑物的抗震性能。
随着科技的发展,人们对建筑物的抗震性能的要求也越来越高。
这就需要建筑工程师采用一些新的抗震技术和装置,其中橡胶支座就是一个比较好的选择。
它能够提高建筑物的抗震性能,降低建筑物在地震或其他振动情况下的位移和变形,从而保护建筑物的结构安全,确保建筑物和人员的安全。
再次,橡胶支座节省空间,不影响美观。
相比传统的钢筋混凝土支座,橡胶支座结构简单、体积小,设计灵活性强,能够充分利用楼板、墙体等空间,从而达到减小空间占有的优势。
此外,橡胶支座安装简单便捷,不会对建筑外观产生影响,使建筑物呈现整齐美观的外观。
最后,橡胶支座使用寿命长,维护成本低。
橡胶支座有较好的耐久性和防腐蚀性,使用寿命一般可达20年以上。
浅谈对建筑隔震橡胶支座的认识及实例应用
浅谈对建筑隔震橡胶支座的认识及实例应用【摘要】建筑隔震橡胶支座的应用是由传统的、被动的“以刚克刚”的抗震方法,转变为主动的、积极的“以柔克刚”的隔震方法的一种有效措施。
本文简要谈一下隔震橡胶支座的种类、应用情况,以及实例说明施工过程及注意事项。
【关键词】隔震橡胶支座;种类;应用;施工橡胶支座隔震的基本原理是通过增设橡胶支座,使整个建筑的自振周期得以延长,以减轻上部结构的地震反应,由传统的、被动的“以刚克刚”的抗震方法,转变为主动的、积极的“以柔克刚”的隔震方法。
其一般做法是在建筑物底部设置橡胶支座,利用橡胶支座的水平柔性形成一道柔性隔震层,通过柔性隔震层吸收和耗散地震能量,阻止并减轻地震能量向上部结构的传递,最终达到减轻上部结构地震破坏的目的。
这种橡胶支座隔震技术不仅可以保证结构的整体安全,并且能够防止非结构部件的破坏,避免建筑物内部装修、室内设备的损坏以及由此引起的次生灾害。
目前,采用隔震橡胶支座是世界上研究和应用最多、技术成熟并有显著成效实例的隔震技术,具有非常广阔的市场前景。
本文将着重介绍隔震橡胶支座的种类及实例应用。
1、隔震橡胶支座的种类隔震橡胶支座是由薄钢板和薄橡胶板交替叠合,经高温、高压硫化而成。
目前工程上使用的橡胶支座的基本特征是:橡胶支座内分层设置的薄钢板对橡胶起约束作用,使橡胶支座具有很高的竖向承载能力,能够在正常使用状态下和地震时承受建筑物的荷载,而不产生过大的变形。
此外,由于薄钢板的设置方式基本上不影响橡胶支座的水平柔性,使橡胶支座的自振周期得以延长,达到隔震减震的目的。
隔震橡胶支座按截面形状分为方形(含正方形和长方形)和圆形两大类(详见图1和图2),由于圆形橡胶支座具有各向同性的优点,是目前应用的主要形式。
根据对橡胶支座阻尼比要求的不同,目前市场上的橡胶支座主要分为以下四种:1.1标准叠层橡胶支座(MRB)。
普通叠层橡胶支座是用天然橡胶或氯丁橡胶制造的,通常把用天然橡胶制造的普通叠层橡胶支座称为天然橡胶叠层橡胶支座或标准叠层橡胶支座(详见图3),这种支座具有高弹性,在水平方向上起弹簧作用,但阻尼性能较低,一般不单独是用。
隔震支座原理
隔震支座原理
隔震支座原理是指通过在建筑物和地基之间设置隔震支座,以减少或抵消地震等外部振动对建筑物的影响。
隔震支座可以分为橡胶隔震支座和钢球隔震支座两种类型。
1. 橡胶隔震支座:橡胶隔震支座主要采用橡胶材料制作,它的工作原理是利用橡胶材料的柔软和可压缩性,吸收地震产生的振动能量。
橡胶隔震支座可以分为固定型和可调节型两种类型,固定型一般适用于小型建筑物,而可调节型适用于大型建筑物。
橡胶隔震支座对于低频和中等频率的振动有较好的减震效果。
2. 钢球隔震支座:钢球隔震支座主要由上下两个钢板和中间的钢球组成。
钢球隔震支座利用钢球之间的摩擦力和压缩变形来吸收地震能量。
钢球隔震支座相对于橡胶隔震支座更适用于高频振动和大幅度振动的减震。
钢球隔震支座一般适用于桥梁和大型建筑物。
隔震支座的原理是通过将建筑物与地基分离,以减少地震振动传递到建筑物上的能量,从而减少建筑物的震动幅度和破坏程度。
通过使用隔震支座,建筑物可以更好地抵御地震造成的破坏,保护人们的生命财产安全。
隔震橡胶支座工艺原理
隔震橡胶支座工艺原理隔震橡胶支座是一种常用的建筑隔震装置,广泛应用于建筑结构、道路桥梁等工程中。
其主要作用是在建筑结构受到地震、风荷载等外力作用时,利用橡胶支座的减振和隔振作用保护结构不受损。
本文将详细介绍隔震橡胶支座的工艺原理。
一、隔震概述隔震指的是在构筑物基础下部设置隔震装置,使建筑物与基础之间不直接接触,形成隔振系统。
隔震装置起到减少建筑物受地震影响程度的作用。
隔震技术的实现途径包括:隔震减震隔振系统,即在建筑物基础下设置隔震装置,通过弹簧、橡胶等材料的变形等特性,减少地震对建筑物的冲击作用。
隔离层隔振系统是通过将建筑结构刚性选择在某一频率范围内的中心位置,形成由隔离层保护的结构体系,使结构体系受地震影响最小化。
隔震技术的应用可以提高建筑物震动稳定性和通行安全性,对于重要建筑物的地震防护、环境噪音降低等具有重要意义。
在目前的建筑工程中,隔震技术已成为工程难点和热点研究领域之一。
二、橡胶支座隔震橡胶支座是隔震减震隔振系统中常用的生产装置。
其实现隔震效果的原理是利用橡胶材料的优异性能,在地震时吸收能量,减少冲击功率。
我们一般采用弹性变形或粘滞阻尼的特性,来实现隔震的基本原理。
橡胶支座一般分为两类:橡胶弹性支座和橡胶粘滞支座。
弹性支座具有线性刚度,可以通过数学计算预定刚度值,适用于大型建筑物。
而粘滞支座则可以减少低频空间内的摆动,降低结构的振动幅度和能量。
1、橡胶材料选用橡胶是一种高分子复合材料,具有一定的弹性和扭曲能力。
选择材料时应考虑其导热性、物理性质、化学特性、使用寿命等因素。
压缩应变曲线、抗剪切变形和粘滞阻尼性能等特性是选择材料的主要指标。
2、支座结构设计支座结构设计是基本的选材依据。
设计应考虑构筑物的荷载分布和不同工作条件下的荷载作用。
这其中包括强度和刚度等因素。
设计中应注意橡胶材料和金属材料之间的配合问题,避免过渡刚度的出现和变形及在负荷情况下的脱离。
3、生产工艺橡胶支座生产的工艺流程包括原材料配比、橡胶混合、制模、硫化及安装等步骤。
浅谈建筑隔震橡胶支座的原理、制造及应用
浅谈建筑隔震橡胶支座的原理、制造及应用庾光忠,冯正林,胡宇新,郭红峰,周函宇(株洲时代新材料科技股份有限公司,412007)摘要:介绍建筑隔震橡胶支座产品的设计理念、隔震原理、技术特性、性能参数;介绍建筑隔震橡胶支座产品一般的生产过程、检测过程和控制要点;说明建筑隔震橡胶支座这种新型隔震产品有着良好的应用前景、社会效应和经济效益。
关键词:地震;隔震;基础隔震技术;建筑隔震橡胶支座;地震是一种危害性极大的随机性自然灾害,地震的发生带给人类的是巨大的灾难,人们在与其长期地抗争过程中,不断地总结经验,寻求更好的抗震防灾措施,使抗震理论日趋发展。
在“5.12”汶川地震发生后,某著名建筑设计大师曾指出:“我国现在的抗震技术已经达到世界水平,只要采用先进的抗震设计,像5.12汶川大地震所产生的后果是完全可以减轻的。
”21世纪的中国已经拥有与美国、日本等先进国家同等级的抗震技术——基础隔震技术。
当前最先进的基础隔震技术是通过一种高新技术产品——建筑隔震橡胶支座,将上部建筑结构与下部地基结构隔离,由于建筑隔震橡胶支座中的隔震层水平刚度小,柔性强,当地震发生时隔震层将发挥“隔”震的作用,代替上部结构承受地震强烈的位移动力,以此来隔离或耗散地震的能量,避免或减少地震能量向上部结构传输;增设的隔震层可以延长结构的自振周期并给予结构较大的阻尼,使上部建筑结构的反应减小到相当于不隔震情况下的1/4~1/8,近似平动,从而起到“隔离”地震的作用。
一、建筑隔震橡胶支座的隔震基本原理建筑隔震橡胶支座隔震的基本原理是通过增设橡胶隔震支座,使整个建筑的自振周期得以延长,以减轻上部结构的地震反应。
一般做法是在建筑物底部设计一层隔震层,在隔震层设置橡胶隔震支座,利用橡胶隔震支座的水平柔性形成一道柔性隔震层,通过柔性隔震层吸收和耗散地震能量,阻止并减轻地震能量向上部结构的传递,最终达到减轻上部结构地震破坏的目的。
这种隔震技术不仅可以保证结构的整体安全,并且能够防止非结构部件的破坏,避免建筑物内部装修、室内设备的损坏以及由此引起的次生灾害[1]。
简述隔震和减震的原理和方法
隔震和减震都是降低地震对建筑物影响的重要手段。
隔震是在建筑物基础或下部或上部结构之间设置由隔震器(橡胶隔震支座等)、阻尼装置等组成的隔震层,隔离地震能量向上部结构传递,减少输入到上部结构的地震能量,同时延长上部结构的自振周期,降低上部结构的地震反应,使建筑物的振动控制在允许范围内,从而达到保护建筑物的目的。
隔震技术可以分为基底隔震、层间隔震、高位隔震和局部隔震等多种类型。
减震则主要是通过各种装置或材料来消耗地震能量,减小地震对建筑物的冲击。
常见的减震方法有橡胶隔震、弹簧隔震和液体阻尼等。
例如,橡胶隔震是采用橡胶材料作为隔震装置,如橡胶支座、橡胶垫等,它们具有较好的弹性和抗震能力,能够吸收地震产生的能量,减少地震对建筑物的影响;弹簧隔震则是采用弹簧装置作为隔震装置,可以通过弹性变形吸收地震能量,减小地震对建筑物的冲击,常用于大型建筑物或桥梁等结构中;液体阻尼减震是利用液体阻尼特性来减震,通过在建筑结构中设置液体阻尼装置,消耗地震能量,降低地震对建筑物的振动影响。
建筑隔震橡胶支座
建筑隔震橡胶支座作为建筑领域中一种重要的结构支撑装置,建筑隔震橡胶支座在现代建筑设计和施工中扮演着非常重要的角色。
它作为一种防震抗震的装置,可以有效减轻地震对建筑物的破坏,保护人们的生命财产安全。
下面我们就来深入了解一下建筑隔震橡胶支座的原理、制造和应用。
建筑隔震橡胶支座的原理很简单,它的主要作用就是通过橡胶材料的弹性来减震缩位。
一般来说,它由上下两个金属板夹持橡胶材料构成。
当地震来袭时,建筑物产生的地震力会通过橡胶支座传递到地基上,而橡胶支座则能够吸收并分散这些力量,从而减轻了地震对建筑物的直接影响。
同时,橡胶支座还能使建筑物变得更加柔软,起到一定程度的抗震作用。
在制造过程中,需要选用具有一定抗震性能的橡胶材料。
通常采用的是天然橡胶或合成橡胶。
天然橡胶由橡胶树汁经过脱水、凝固、烘干等工艺制成,具有较好的抗震性能,但成本较高。
合成橡胶在性能上可能稍逊于天然橡胶,但它的制造成本相对较低,更易于生产。
在橡胶支座的制造过程中,需要将选用的橡胶材料切割成适当的尺寸和形状,然后与金属板进行粘接,最终形成支座。
随着技术的发展,建筑隔震橡胶支座已经得到了广泛的应用。
特别是在地震频发的地区,人们越来越重视建筑的地震安全性。
在高层建筑、桥梁和重要公共设施等建筑中,隔震橡胶支座已经成为一种标配装置。
此外,它还广泛应用于文物保护和地下铁路等领域。
它不仅可以为建筑提供良好的防震效果,还能延长建筑物的使用寿命。
然而,建筑隔震橡胶支座并非没有局限性。
首先,由于其制造材料和工艺的限制,支持重量较大的建筑可能需要多个隔震橡胶支座,从而增加了成本。
其次,由于隔震效果的存在,部分住客可能会感到地板的轻微晃动,对于一些容易晕车的人来说,这可能会产生不适感。
此外,橡胶材料本身具有一定的老化性能,使用一段时间后可能需要更换。
综上所述,建筑隔震橡胶支座在现代建筑领域扮演着重要的角色。
通过其独特的原理和制造工艺,它可以有效减轻地震对建筑物的影响,保护人们的生命财产安全。
橡胶隔震支座原理及厂家
建筑隔震橡胶支座可分为铅芯橡胶支座和天然橡胶支座,其中铅芯橡胶隔震支座具有很高的承载性,能有效的支撑建筑物的结构,在建筑领域广受欢迎。
建筑隔震橡胶支座由多层橡胶和多层钢板或其它材料交替叠置组合而成。
对应不同建筑、桥梁的要求隔震橡胶支座可以有不同的叠层结构、制造工艺和配方设计,以满足所需要的垂直刚度、侧向变形、阻尼、耐久性等性能要求。
隔震原理:
建筑隔震橡胶支座的原理是在建筑物底部与基础之间设置隔离层,使上部结构与固结于地基中的基础分离,从而阻隔地震波向上部结构传播。
其特点和优势:(与传统抗震结构比较表)
上述内容仅供参考,如有需求,可咨询专业的生产厂家:南京大德减震科技有限公司进行详细的了解,以市场为导向,提供专业的工程减隔震技术咨询、各类减隔震产品的生产、试验、销售、安装、售后服务等一体化服务,拥有专利二十余项,拥有丰富的减震产品研发制造经验,参与过奥林匹克工程多项国家重点工程方案设计、产品制造、安装、售后等工作。
隔震橡胶支座工艺原理
隔震橡胶支座工艺原理## 隔震橡胶支座工艺原理隔震橡胶支座是一种常用于建筑和工程结构中的重要装置,它的主要作用是通过提供柔性连接,来减少建筑物或结构在地震、风载等外力作用下的振动传递、减震和隔振效果。
本文将介绍隔震橡胶支座的工艺原理。
隔震橡胶支座的工艺原理主要涉及材料的选择与制备、橡胶的特性、设计原理与应用等方面。
### 材料的选择与制备隔震橡胶支座主要由橡胶材料和金属构件组成。
橡胶材料通常选择具有较好机械性能和耐久性的高分子材料,如天然橡胶、丁苯橡胶等。
金属构件则用于支撑和传递荷载,常采用钢板或钢板加工而成,具有一定的刚度和承载能力。
在制备隔震橡胶支座时,需要先选取合适的橡胶材料,并结合具体的工程需求进行设计和制造。
橡胶材料可以通过硫化等工艺进行加工,以达到预定的物理和化学性能要求。
### 橡胶的特性橡胶材料具有优异的弹性和阻尼性能,这使得隔震橡胶支座能够有效减震和隔振。
橡胶的主要特性包括:- 弹性性能:橡胶具有较大的延展性和弯曲性,可以承受一定的变形而恢复初始形态。
- 阻尼性能:橡胶具有良好的能量吸收和耗散特性,在外力作用下能够吸收能量并转化为热能。
- 耐久性:橡胶材料具有较好的耐候性、耐热性和耐化学腐蚀性,可以在恶劣环境下长期使用。
这些特性使得橡胶材料成为一种理想的隔振材料,能够有效地减少建筑物和结构在地震等外力作用下的振动。
### 设计原理与应用隔震橡胶支座的设计原理是基于弹性和阻尼的原理,它利用橡胶材料的高度柔性和能量耗散特性,将地震或其他外力引起的振动转化为热能,从而降低结构的振动幅值,保护建筑物和结构的安全。
具体应用方面,隔震橡胶支座广泛应用于桥梁、高层建筑、核电站、工厂设备等领域。
在桥梁中,橡胶支座能够有效隔离振动荷载,降低梁体的挠度和应力,提高桥梁的安全性和使用寿命。
在高层建筑中,隔震橡胶支座可以减少建筑物受到的地震力,保护人员和财产的安全。
总之,隔震橡胶支座是一种重要的工程装置,能够有效减震和隔振,保护建筑物和结构的安全。
隔震橡胶支座工艺原理
隔震橡胶支座工艺原理隔震橡胶支座是一种常用的结构隔震装置,其工艺原理基于材料的弾性和阻尼特性。
以下是隔震橡胶支座工艺原理的相关参考内容。
首先,我们需要了解隔震橡胶支座的结构。
隔震橡胶支座通常由上下两个金属板和中间的橡胶层组成。
金属板的主要作用是承载荷载并将其传递到地基上,而橡胶层则起到隔震缓冲作用。
其次,隔震橡胶支座的工艺原理基于橡胶材料的弹性特性。
橡胶是一种具有良好弹性的材料,能够快速恢复其原始形状和体积。
当结构受到外部荷载作用时,橡胶支座发生变形,橡胶材料在荷载作用下产生弹性变形,吸收和释放变形过程中的弹性能量。
这种弹性特性使得橡胶支座具有较好的排挤刚度和荷载承载能力,有效减小结构的变形。
此外,隔震橡胶支座的工艺原理还基于橡胶材料的阻尼特性。
阻尼是指材料对振动的能量耗散能力。
在结构遭受地震、风荷载等动力荷载时,橡胶支座中的橡胶材料受到振动作用,能够通过内部分子间的摩擦和变形损耗掉相当一部分振动能量,从而减小结构的振动响应。
这种阻尼特性使得橡胶支座能够起到隔振减震的作用,有效保护结构免受外部动力荷载的破坏。
隔震橡胶支座工艺原理的实现离不开先进的制造工艺和质量控制。
在制造过程中,需要选择高质量的橡胶材料,并按照设计要求进行切割和成型。
金属板的制造需要保证材料的强度和稳定性,通过焊接、冷弯等工艺对金属板进行成型。
在组装过程中,需要确保金属板和橡胶层之间的紧密连接,以防止松动和脱落。
同时,制造工艺中还需要进行严格的质量控制,检验橡胶支座的强度、弹性模量、阻尼系数等性能指标,以确保隔震橡胶支座能够满足设计要求。
总结起来,隔震橡胶支座的工艺原理基于橡胶材料的弹性和阻尼特性。
通过选择合适的橡胶材料,结合金属板的制造工艺和质量控制,能够实现隔震橡胶支座的高强度、良好弹性和阻尼特性,从而在建筑结构中起到减震隔振的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈建筑隔震橡胶支座的原理、制造及应用庾光忠,冯正林,胡宇新,郭红峰,周函宇(株洲时代新材料科技股份有限公司,412007)摘要:介绍建筑隔震橡胶支座产品的设计理念、隔震原理、技术特性、性能参数;介绍建筑隔震橡胶支座产品一般的生产过程、检测过程和控制要点;说明建筑隔震橡胶支座这种新型隔震产品有着良好的应用前景、社会效应和经济效益。
关键词:地震;隔震;基础隔震技术;建筑隔震橡胶支座;地震是一种危害性极大的随机性自然灾害,地震的发生带给人类的是巨大的灾难,人们在与其长期地抗争过程中,不断地总结经验,寻求更好的抗震防灾措施,使抗震理论日趋发展。
在“5.12”汶川地震发生后,某著名建筑设计大师曾指出:“我国现在的抗震技术已经达到世界水平,只要采用先进的抗震设计,像5.12汶川大地震所产生的后果是完全可以减轻的。
”21世纪的中国已经拥有与美国、日本等先进国家同等级的抗震技术——基础隔震技术。
当前最先进的基础隔震技术是通过一种高新技术产品——建筑隔震橡胶支座,将上部建筑结构与下部地基结构隔离,由于建筑隔震橡胶支座中的隔震层水平刚度小,柔性强,当地震发生时隔震层将发挥“隔”震的作用,代替上部结构承受地震强烈的位移动力,以此来隔离或耗散地震的能量,避免或减少地震能量向上部结构传输;增设的隔震层可以延长结构的自振周期并给予结构较大的阻尼,使上部建筑结构的反应减小到相当于不隔震情况下的1/4~1/8,近似平动,从而起到“隔离”地震的作用。
一、建筑隔震橡胶支座的隔震基本原理建筑隔震橡胶支座隔震的基本原理是通过增设橡胶隔震支座,使整个建筑的自振周期得以延长,以减轻上部结构的地震反应。
一般做法是在建筑物底部设计一层隔震层,在隔震层设置橡胶隔震支座,利用橡胶隔震支座的水平柔性形成一道柔性隔震层,通过柔性隔震层吸收和耗散地震能量,阻止并减轻地震能量向上部结构的传递,最终达到减轻上部结构地震破坏的目的。
这种隔震技术不仅可以保证结构的整体安全,并且能够防止非结构部件的破坏,避免建筑物内部装修、室内设备的损坏以及由此引起的次生灾害[1]。
隔震设计技术的基本原理可以通过如下图示来表示。
假设一个结构悬浮于地面,如图 1-a 所示,则地震作用不会对结构产生影响,但由于结构还有自重,这样的情况几乎不可能发生。
为了承担结构的自重,可以用摩擦力非常小的滚珠来代替示意,如图 1-b,滚珠在竖向支撑结构,而在水平方向与悬浮的情况近似,在水平地震作用下结构不会产生响应,但建筑物会滑移到其它位置而不能复位。
因此,为了使结构复位,需要在结构中设置水平弹簧,如图 1-c 所示,但如果仅有弹簧,一旦产生振动后就很难停止,因此必须在结构中设置阻尼装置,以阻止振动的持续。
任何一个隔震结构都可简化为图 1-b 或图 1-d 的情形,隔震结构就是在传统的抗震结构的基础与上部结构之间增加了一个可以隔离地震的装置。
从以上的分析可知,隔震装置主要由滚珠、弹簧和阻尼构成,滚珠的作用是在竖向支撑建筑物,而在水平向可以自由滑动,弹簧对结构进行复位,阻尼消减振动的幅度。
其中,弹簧和阻尼的大小会影响减震的效果。
假设图 1-2d 中的阻尼很小,就相当于图1-c 的情形,建筑物会在弹簧恢复力的作用下一直振动下,这对上部结构非常不利。
当阻尼增加非常大时,并非有利于减震的效果。
因此,对一个隔震结构而言,需要选择适当的弹簧和阻尼,才能达到理想的减震效果,具体到建筑隔震橡胶支座,就是对支座的水平等效刚度和等效阻尼比进行合理设计和选择。
图1-a 图1-b图1-c 图1-d二、建筑隔震橡胶支座产品的基本结构隔震橡胶支座是隔震建筑的关键部件,其性能好坏直接关系到隔震建筑的隔震效果及隔震建筑的安全性。
目前在基础隔震技术上所用到的建筑隔震橡胶支座主要有三种类型:普通天然橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座和铅芯橡胶隔震支座,建筑隔震橡胶支座由多层橡胶和多层钢板交替叠置硫化而成,其形状大多是圆柱型,图2为一种铅芯隔震橡胶支座的结构示意图。
图3是笔者公司所生产一种铅芯隔震橡胶支座实物照片。
目前工程上使用的建筑隔震橡胶支座的基本特征是:橡胶隔震支座内分层设置的薄钢板对橡胶超约束作用,使建筑隔震橡胶支座支座具有很高的竖向承载能力,能够在正常使用状态下和地震时承受建筑物的荷重,而不产生过大的变形。
此外,由于薄钢板的设置方式基本上不影响建筑隔震橡胶支座的水平柔性,使橡胶隔震支座的水平刚度较小,从而使得整个地震体系的自振周期得以延长,达到减震隔震的目的。
一般情况下,建筑隔震橡胶支座的水平刚度和竖向刚度数值相差约几百到千倍。
图2 一种铅芯隔震橡胶支座结构示意图图3 一种铅芯隔震橡胶支座产品实物照片三、建筑隔震橡胶支座的基本特性经过行业内多年的研究和试验积累,目前行业内对建筑隔震橡胶支座有了一个较为全面的认识和了解,建筑隔震橡胶支座主要有以下几个基本特性[2]:1、竖向变形特性建筑隔震橡胶支座只承受竖向纯压缩载荷时,竖向载荷-位移曲线显示出弹簧特性,在设计面压载荷范围内近似为线性关系。
普通橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座的竖向变形特性基本一致,铅芯橡胶隔震支座竖向加载时,铅芯基本不承受竖向压力。
2、水平变形特性普通橡胶隔震支座当设计竖向压力恒定时,水平载荷-位移曲线接近线性,滞回曲线的等价阻尼比约为1%~3%。
对于铅芯橡胶隔震支座,当设计竖向压力恒定时,水平载荷-位移滞回曲线轮廓呈菱形,滞回曲线的等效刚度随水平位移增大而降低,等价阻尼比则趋于常数,可达20%以上,吸收的能量转化为热能,铅棒的温度会有一定升高。
对于高阻尼橡胶隔震支座,水平载荷-位移滞回曲线轮廓呈梭形,等价刚度随着水平位移的增加而逐渐减小,在变形较大的区域内,等价阻尼比表现为定值,通常可达到l0~20%。
3、拉伸性能在地震时,工程结构物或建筑物可能会产生较大摇摆,建筑隔震橡胶支座就会产生较大的水平剪切变形,某些橡胶支座的横断面可能就会产生拉应力。
所以建筑隔震橡胶支座必须具有一定的受拉承载能力,才能确保建筑结构物在地震的多维地面运动综合作用下,隔震橡胶支座不拉断始终保持结构稳定性,发挥隔震功能。
综合国内外行业设计经验,以及建筑结构物的实际设计需要,一般情况下,建筑隔震橡胶支座的设计容许拉伸应力以不大于2.0 Mpa为宜。
4、剪切特性相关性建筑隔震橡胶支座的剪切特性主要体现在不同工况下的水平等效刚度变化特性,与设计压应力、设计剪应变、加载频率、反复加载次数以及本体温度有关。
在通常情况下,建筑隔震橡胶支座的剪切特性符合以下规律:1)建筑隔震橡胶支座的水平等效刚度一般会随着设计压应力的增大略有降低,在压应力超过一定值(如10Mpa)时,变化幅度更小,在工程应用上基本忽略不计;2)建筑隔震橡胶支座的水平等效刚度一般会随着剪应变的增大而降低,当剪应变很大时(如超过300%),水平等效刚度又会有所提高;3)建筑隔震橡胶支座的水平等效刚度一般会随着加载频率的提高而略有提高,但变化微小,在工程上基本忽略不计;4)建筑隔震橡胶支座的水平等效刚度一般会随着水平反复加载次数的增加略有减小,但变化值微小,在工程上也基本忽略不计;5)建筑隔震橡胶支座的水平等效刚度一般会随着橡胶支座本体温度的升高而降低,但在不同的剪应变情况下变化程度有所不同。
5、耐久性建筑隔震橡胶支座布置于隔震建筑的基础隔震层,需要经过50~100年(甚至更长时间)的使用,经历长期恒定载荷、多次地震冲击荷载,以及环境大气的长期作用,仍需保持符合要求的承载力、回弹性、刚度、阻尼等力学性能。
耐久性的目标是确保建筑隔震橡胶支座的正常使用寿命不低于工程结构本身的使用寿命(一般为50年)。
四、建筑隔震橡胶支座产品的材料要求为使橡胶隔震支座能够满足正常的使用功能,对橡胶隔震支座制作的材料也有一定的要求。
一般来讲,橡胶隔震支座的制作材料主要有三类:橡胶材料、钢板和铅芯。
其中橡胶的物理机械性能一般情况下应满足GB 20688.3-2006《橡胶支座第3部分:建筑隔震橡胶支座》附录B中表B.1的要求。
钢板的机械性能应满足 GB/T 700-2006《碳素结构钢》中Q235A钢板的规定和要求。
铅芯一般采用纯度不低于99.9%的铅锭,铅的材质和性能应符合 YS/T 636-2007《铅及铅锑合金棒和线材》的规定和要求。
五、建筑隔震橡胶支座的基本制造技术橡胶隔震支座为了能够实现相关功能,对橡胶隔震支座的制造技术有着较高要求。
通常情况下,橡胶隔震支座需按照以下制造工艺流程才能完成。
1、橡胶材料准备:选用合适配方和材料,在制造厂炼胶,制造出符合要求的半成品-橡胶混炼胶,炼胶一般采用密炼技术(图4为笔者公司所用的K4密炼机);2、表面处理:由于橡胶隔震支座由多层薄钢板与硫化而成,薄钢板必须先进行表面处理,一般采用磷化或喷砂处理;然后须在表面喷涂胶粘剂,才能保证钢板与橡胶之间的粘接(图5为笔者公司的钢板表面处理生产线);3、硫化:橡胶隔震支座成型必须通过硫化才能完成,而硫化的工艺及参数的选取较为复杂,需要根据产品规格大小和性能要求才能确定;(图6是笔者公司生产用硫化设备)4、组装:根据建筑设计要求,将连接钢板与橡胶隔震支座进行组装,完成全套产品的制造。
对于一般工程来说,还需要由制造厂家提供预埋板等其它配件。
(图7是笔者公司用于产品检验的检测设备,目前国内最大吨位检测设备)图4建筑隔震橡胶支座用橡胶材料生产线图5 建筑隔震橡胶支座用钢板表面处理生产线图6建筑隔震橡胶支座硫化生产设备图7 建筑隔震橡胶支座检测设备六、建筑隔震橡胶支座产品性能试验要求建筑隔震橡胶支座在新产品研发的过程当中,一般需要完成如下型式试验:竖向刚度试验(图8)、水平剪切性能试验(图9)、剪切性能相关性试验、极限剪切性能试验(图10)、老化试验、徐变试验(图11)等[3]。
图12到图15为建筑隔震橡胶支座系列产品的部分刚度试验曲线。
产品出厂试验一般只需要完成竖向刚度试验和水平剪切性能试验。
图8建筑隔震橡胶支座竖向刚度试验图片 图9 建筑隔震橡胶支座水平刚度试验图片图10建筑隔震橡胶支座极限剪切试验图片 图11建筑隔震橡胶支座徐变试验图片-300-200-1000100200300-180-120-60060120180Horizontal Disp.(mm)H o r i z o n t a l L o a d (k N ) -450-300-1500150300450-180-120-60060120180Horizontal Disp.(mm)H o r i z o n t a l L o a d (k N )图12普通橡胶支座的水平载荷-位移曲线 图13 铅芯橡胶支座的水平载荷-位移曲线-180-120-60060120180-150-100-50050100150Horizontal Disp.(mm)H o r i z o n t a l L o a d (k N ) 0150030004500600001234Vertical Disp.(mm)V e r t i c a l L o a d (k N )图14 高阻尼橡胶支座的水平载荷-位移曲线 图15 橡胶隔震支座的竖向载荷-位移曲线七 建筑隔震橡胶支座产品的应用实例建筑隔震橡胶支座已经在国内外广泛应用,在西方国家应用更早,1977年法国第一次将橡胶隔震技术应用于原子能反应堆中。