建筑結(jié)構(gòu)隔震橡膠支座.pdf

《建筑結(jié)構(gòu)隔震橡膠支座.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、文章編號(hào)：1009—9441(2013)05—0036—03建筑結(jié)構(gòu)隔震橡膠文座口口申海洋(山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西太原030006)摘要：建筑隔震橡膠支座具有支承、復(fù)位、阻尼、耐久等性能，在豎向與水平地震作用下能保持穩(wěn)定，且具有隔震減震功能，可減小地震作用對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響，其經(jīng)濟(jì)效益明顯，應(yīng)用前景廣泛。關(guān)鍵詞：隔震橡膠支座；基本特性；制造工藝；安裝中圖分類號(hào)：，I-U352．1ffQ336．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B引言在雅安地震中，距震中區(qū)10km處的蘆山縣城地震烈度為8～9度之間，該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，很多建筑遭受到不同程度的破壞，而蘆山縣人民醫(yī)院新建

2、成的門診綜合樓卻幾乎完好無損。該建筑為框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度為7度，為澳門特別行政區(qū)援建項(xiàng)目。震后整個(gè)建筑的梁、柱、板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本無損，建筑外立面不僅墻面沒有開裂，而且連瓷磚也幾乎沒有脫落，外窗玻璃也未震碎。也就是說，該建筑在7級(jí)地震的作用下，不僅整體結(jié)構(gòu)保持完好，而且內(nèi)部裝修、設(shè)備和外部裝修完好無損，在震后照常運(yùn)轉(zhuǎn)，為及時(shí)救治傷員發(fā)揮了很大的作用。究其原因，主要是采用了橡膠隔震支座，消耗了大部分的地震能量，才使得上部結(jié)構(gòu)免遭震害。橡膠隔震支座的基本原理是通過在建筑物基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置橡膠支座，使得地震作用下建筑物的自振周期能夠延長(zhǎng)，可使建筑物

3、在地震作用時(shí)的水平加速度降低50％一60％，從而減輕上部結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)，達(dá)到減小震害的目的。通常的做法是在下部結(jié)構(gòu)(基礎(chǔ))與上部結(jié)構(gòu)(主體)之間設(shè)置隔震層來改變結(jié)構(gòu)整體的動(dòng)力特性。一般地震的振動(dòng)周期大多在0．1～1S之間，隔震支座因?yàn)樗絼偠容^小，可延長(zhǎng)上部結(jié)構(gòu)的振動(dòng)周期至3S以上，使建筑物因地震而產(chǎn)生的加速度反應(yīng)大量減小，從而達(dá)到保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)物的目的。在地震作用下，橡膠片產(chǎn)生彈性變形，通過彈性位移吸收地震作用力，隔震支座中的鋼板層對(duì)橡膠層豎向變形起約束作用，使支座具有很高的豎向承載能力，同時(shí)又不影響橡膠的水平柔性，使得其有良好的水平變形能力和復(fù)位能

4、力，從而提高建筑物的抗震能力。這種橡膠隔震支座體系在技術(shù)上已經(jīng)基本成熟，應(yīng)用方便，在建筑耗能減震領(lǐng)域前景廣闊。1隔震橡膠支座的基本特性橡膠支座是由若干層薄橡膠板和若干層薄鋼板交替疊合，經(jīng)高溫、高壓硫化而成。目前工程中使用的大部分為扁圓柱體形狀，如圖1所示。圖1橡膠支座構(gòu)造隔震橡膠支座中橡膠層與夾層鋼板緊密粘結(jié)，具有以下特性：1．1豎向承載能力特性橡膠支座能有效地支承上部結(jié)構(gòu)，即使在發(fā)生較大變形的情況下也能正常工作而不發(fā)生失穩(wěn)破壞。隔震橡膠支座中橡膠層與鋼板層緊密粘結(jié)在一起，上部結(jié)構(gòu)自重及使用荷載產(chǎn)生的豎向力傳到支座時(shí)，橡膠板產(chǎn)生橫向變形，但同時(shí)要受到鋼板

5、層的約束，使得橡膠層處于三向受力的狀態(tài)，而鋼板本身又是一種不可壓縮的材料，使得橡膠支座具有較強(qiáng)的豎向承載力和剛度。工程中常用的橡膠支座的豎向承載力一般在100MPa以上，考慮到軸壓承載力安全系數(shù)，實(shí)際工程中其設(shè)計(jì)軸壓應(yīng)力在15MPa以上，作為建筑物的豎向支承絕對(duì)安全。1．2水平隔震特性橡膠支座具有一定的水平剛度和變形能力，通過水平錯(cuò)動(dòng)，能延長(zhǎng)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的自振周期，削減地震能量向上部結(jié)構(gòu)的傳遞。建筑物在小震水平力作用時(shí)，橡膠支座的初始剛度就可以確保建筑物的·36·Research&ApplicationofBllildingMaterials安全；在中、

6、強(qiáng)震水平力作用時(shí)，橡膠支座的橡膠層產(chǎn)生水平錯(cuò)動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦。隨著支座水平變形的增大，水平剛度有所降低。橡膠支座具有的水平力學(xué)性能，能為橡膠支座在正常工作狀態(tài)下提供必要的水平剛度，為上部結(jié)構(gòu)的安全提供了保障。地震發(fā)生時(shí)，橡膠支座的水平剛度降低，使得隔震層形成剛度薄弱層，產(chǎn)生較大變形，上部結(jié)構(gòu)同時(shí)產(chǎn)生的是平動(dòng)，而不是普通建筑在地震作用下產(chǎn)生的擺動(dòng)和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，從而使得地震對(duì)上部結(jié)構(gòu)的效應(yīng)減小。1．3復(fù)位特性橡膠支座具有一定的水平彈性恢復(fù)能力，使隔震結(jié)構(gòu)體系在地震中具有瞬時(shí)自動(dòng)“復(fù)位”功能。地震后，能使上部結(jié)構(gòu)回到原來的狀態(tài)，滿足繼續(xù)使用的要求。1．4耐久性

7、橡膠支座是隔震的關(guān)鍵部件，材料本身必須具有良好的耐久性。橡膠支座的橡膠原料采用耐氧化和耐疲勞的氯丁、天然橡膠或三元乙丙橡膠，鋼板采用精軋不銹鋼板，使之具有很好的耐老化性能和抗疲勞性能。一般民用建筑的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，橡膠支座在合理使用、合理維護(hù)的情況下，其耐久性能應(yīng)至少大于建筑物的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。2隔震橡膠支座的制造工藝2．1材料的選擇根據(jù)隔震支座的使用要求，主體材料為性能較好的天然橡膠，應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面的要求：(1)橡膠材料的抗撕裂性要好，伸長(zhǎng)率要大。(2)橡膠層與鋼板層的粘合性能要好。(2)內(nèi)部膠層的厚度要均勻。(3)膠層內(nèi)部不能有氣泡，否則會(huì)直接影

8、響與鋼板的粘合性。2．3產(chǎn)品的制造工藝流程隔震橡膠支座的制造工藝流程為：圓形膠片