抗震橡膠支座的使用與結構抗震加固
來源: 管理員 | 發(fā)布時間: 2021-09-18 | 696 次瀏覽
橡膠支座的使用抗震設計中橡膠支座的使用與結構抗震加固,1981年6月日本開始實施的新抗震設計法，其最大特點是是采用了考慮結構動力特性的兩階段設計法。基本思想是:1)對于使用年限中遭遇可能性大的地震(地表加速度為80-100ga1)采用許用應力設計法。2)對于使用年限中遭遇可能性很小的地震(地表加速度為300-400ga1)，采用水平保有耐力設計法驗算結構的極限承載力。結構抗震加固中橡膠支座的應用為提高建筑物的耐震能力，可以對結構進行加固�，F(xiàn)有的加固技術主要是增強結構各構件的承載力和變形能力抵御地震作用，吸收地震能量。結構制震日本所謂制震，即為減振。結構制震是在建筑物的內(nèi)部設置耗能裝置或者附加子結構，隨著建筑物的變形和運動速度，吸收或消耗地震傳遞給主體結構的能量，從而減輕結構的振動。
扇形鉛粘彈性阻尼器的安裝形式隔震橡膠支座扇形鉛粘彈性阻尼器綜合利用兩種耗能機制和兩種耗能材料同時耗能，滯回性能穩(wěn)定、耗能能力強、變形能力大、構造簡單、造美觀、占用空何小、適用范圍廣，既可用于結構抗震，又可用于結構抗風，既可用于新建結構，也可用尹既有結構的加固，因而具有廣闊的應用前景。
隔震橡膠支座是連接橋梁上部結構和下部結構的關鍵部件，架設于橋梁墩臺上，頂面支承橋梁上部結構，它將橋梁上部結構固定于墩臺，承受作用在橋梁上部結構的各種力，并將它可靠地傳給橋梁墩臺。在荷載、溫度、混凝土收縮和徐變作用下，橋梁支座能適應橋梁上部結構的轉(zhuǎn)角和位移，使橋梁上部結構可自由變形而不產(chǎn)生額外的附加內(nèi)力。
1950年京都大學的小堀鐸二教授等人開始了“非線性運動研究”，提出在高層建筑物中設置減振裝置，以抵消擺動和降低地震破壞力的設想。1960年，小堀鐸二和南井良一郎發(fā)表有關“減振構造”的論文，首次使用“減振”的概念和有關“減振措施”的原理。目前，日本使用的減振系統(tǒng)分為兩大類，即“主動式減振裝置”和“被動式減振裝置”。主動減振系統(tǒng)共有四種，即AMD（Active Mass Damper）、HMD(Hybrid Mass Damper)、AVS(Active VariableStiffness)、和AVD(Active Variable Damper)。[2]AMD減振系統(tǒng)的設計原理是在建筑物的頂部設置一個大約相當于建筑物重量1%的“平衡錘”，通過計算機控制其搖擺，來抵消地震和強風湍流所引起的振動。主動減振系統(tǒng)的控制原理被動式減振裝置主要是設置一些耗能的部件，如斜撐、鋼板壁、鋼鑲合板、或黏性體等裝置，或者是阻尼器。被動式減震橡膠支座裝置:
�。�1）往復式減震:主要采用低屈服剪力鋼板或無粘結預應力減震裝置。
�。�2）摩擦式減震:青木式工法就是這一方法的代表，在日本具有較大影響。該工法是在已有房屋的外側設置含有摩擦減震器的減震斜撐，采用預應力鋼材與已有結構結合為一體，通過減震器來吸收地震能量。
�。�3）增設金屬阻尼器。金屬阻尼器的耗能機理是通過金屬元件的彈塑性變形來耗能。設計時最好避免局部屈曲。
金屬阻尼器屈服形式有以下3種:
1)軸向屈服型阻尼器也稱為屈曲約束支撐BRB( buckling-restrained braces, BRB)用砂漿或鋼材等約束構件料覆蓋在支撐外圍，使支撐桿件在受壓時不出現(xiàn)局部屈曲和整體屈曲，從而得到有效利用。BRB作為支撐桿件在中高層建筑中逐漸得到應用。
2)剪切屈服型阻尼器常設置于建筑結構彎矩小、剪力大的部位，剛架橋墩中或在自立式懸索橋塔身。
3)彎曲屈服型阻尼器作為連接型阻尼器多用于連接建筑物，但也可以設置在橋梁的主梁端部，有與彎矩相似的鐘形、鼓形、蜂窩形等梯形棒或均勻截面棒。
�。�4）粘性式減震。 粘滯性阻尼器由缸體、活塞和液體構成，活塞在缸體內(nèi)往復運動，粘滯液體從一端流向另一端產(chǎn)生阻尼力，阻礙結構的振動。它是根據(jù)流體運動，特別是流體通過節(jié)流孔時會產(chǎn)生粘滯阻力的原理制成的，是一種無剛度、速度相關型的阻尼器。
隔震橡膠支座具有施工便利。因修建隔震橡膠支座的描繪與配方科學合理，與傳統(tǒng)的抗震布局比較，上部布局的地震反響減小到前者的1/4～1/8左右，安全可靠度大大進步，修建的設防方針通�？梢赃M步一個設防等級；傳統(tǒng)的設防方針是“小震不壞，中震可修，大震不倒”，而隔震修建能做到“小震不壞，中震不壞或輕度不壞，大震不損失運用功用，”橡膠支座隔震技能是“以柔克剛”廣泛應用在隔震職業(yè)傍邊其潛在的經(jīng)濟效益和社會效益是非常可觀，按施工經(jīng)歷，隔震橡膠支座布局通常比非隔震布局造價下降7%～15%。
