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隔震橡膠支座HDR-G0.8型

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隔震橡膠支座HDR-G0.8型

 

隔震建筑(的原理是利用隔震器和阻尼器,延長建筑物的振動周期及增加阻尼比,消耗地震對建筑物的沖擊,也就是用隔震器將地震時建筑物的擺動轉換成建筑物相對于地面的位移,地面傳遞給建筑物的能量由隔震器和阻尼器吸收,這樣就大大降低了建筑物的扭曲和彎曲,也會明顯降低搖擺程度(減小地震加速度),降低建筑物的損壞。在隔震建筑設計時,主要考慮地震周期、烈度、最大位移量和建筑物重量等參數,隔震器和阻尼器的合理使用,可以降低地震烈度。

隔震橡膠支座是由薄鋼板和薄橡膠板交替疊合,經高溫、高壓硫化而成。隔震橡膠支座既能保證豎向剛度和承載力,又可大幅度減小水平剛度,使建筑物具有隔震性能。隔震橡膠支座可按中孔是否有插芯劃分為無芯型和有芯型兩種。無芯型是由鋼板和疊層橡膠組成;有芯型(鉛芯橡膠支座)是在多層橡膠支座中設置圓柱鉛芯。

多層橡膠支座具有承擔建筑物載荷和水平位移的功能,高阻尼橡膠支座依靠橡膠大分子鏈段的內摩擦及鏈段的協同作用,吸收大量的振動能量。鉛芯橡膠支座在多層橡膠支座剪切變形時,靠塑性變形吸收能量,鉛芯依靠自身在常溫下進行再結晶恢復其力學性能。高阻尼隔振橡膠支座與鉛芯橡膠支座功能上實現了,隔震器和阻尼器融為一體,可大大節約建筑空間、降低成本。天然膠隔振橡膠支座阻尼性不大于5%,水平向依靠疊層橡膠的大變形實現隔振性能,水平向的大變形為彈性變形,簡化了支座的設計。剛性滑移支座具有大位移功能,水平向依靠摩擦耗能,一般摩擦系數不大于3%。剛性滑移支座可與其它類型支座搭配使用,減小水平向的等效剛度,增加整體承載,在重量較輕的建筑上使用優勢明顯。

建筑隔震橡膠支座具有以下優點:

① 豎向承載性能——能穩定地支撐建筑物;

② 變形性能——適度的柔性,使其低水平剛度能適應建筑物與地基之間的相對變形;

③ 合理的阻尼特性——能夠有效地控制隔震結構的地震反應,特別是減小上部結構的水平位移;

④ 復位功能——利用橡膠材料的高彈性,使支座在受風震及地震時能極快恢復原位;

⑤ 耐久性——具有與建筑物同步的使用壽命。

鉛芯隔震支座

,鉛芯橡膠支座的構造

鉛芯橡膠支座構造如圖所示,鉛芯橡膠支座是在RB支座的中心壓入鉛芯構成的。鉛芯壓入后與橡膠支座融為一體追隨剪切變形,這種支座是由橡膠支座安定的復原裝置和鉛的能量吸收裝置所構成的阻尼機構一體型的隔震裝置。

鉛是一種具有良好塑性變形能力和能量吸收能力的金屬。鉛芯橡膠支座也是最早用于隔震結構的支座之一。鉛芯橡膠支座憑借其優良的力學性能,較為簡單的構造和高性價比,已經在工程中廣泛應用。

,鉛芯橡膠支座的基本性能

1,鉛阻尼器的能量吸收能力

橡膠本身是一種易拉壓變形的材料,單獨做成支座加力后變形巨大(如圖)。工程用橡膠支座是由薄鋼板與薄橡膠層疊組成,鋼板對橡膠豎向變形有優秀的約束作用,豎向壓縮剛度非常高,但與天然橡膠支座一樣,LRB支座拉伸剛度較低,約為壓縮剛度的1/7~1/10。

 

2,LBR支座的水平變形能力

鋼板約束橡膠的豎向變形但對其水平變形沒有影響。同時鉛芯能夠很好地追隨支座變形,吸收地震能量。LRB支座水平性能穩定,LRB支座由于鉛芯的存在,能夠限制支座的水平變形,如下圖所示,裝有LRB支座的隔震結構的水平變形要比裝有RB支座的小(不考慮外加阻尼作用下)。

 

3,LRB支座的工作特點

鉛芯橡膠支座通過鉛芯的大小來調整阻尼的大小。鉛芯直徑增大后,屈服力變大,阻尼量增加,但中心孔過大也會給支座的性能帶來不良影響。

4,LRB支座的耐久性

日本等國家的工程調查表明,LRB支座與RB支座基本一致,隔震橡膠即使在使用100年后,其內部橡膠依然完好。有調查顯示,LRB支座使用10年后,其特性基本保持不變,并預測出60年后其性能僅會下降3%。

5,LRB支座的基本力學性能

鉛芯橡膠支座的滯回性能可用下圖的雙線型模型表示。其中細實線為橡膠支座的滯回特性。LRB支座的水平特性是與圖示的橡膠部分與鉛芯部分水平性能疊加而成,如圖粗實線所示。鉛芯橡膠支座在剪切變形為250%能表現出穩定的雙線型滯回特性

鉛芯支座屬于隔震支座。是在普通疊層橡膠支座的中心插入鉛芯,以改善橡膠支座阻尼性能。鉛芯支座除能承受結構物的重力和水平力外,鉛芯產生的滯后阻尼的塑性變形還能吸收能量,并可通過橡膠提供水平恢復力。

HDR高阻尼隔震橡膠支座

HDR高阻尼隔震橡膠支座按功能形式分為固定型隔震支座和滑動型隔震支座,固定型支座位移通過橡膠剪切變形來實現,橡膠的水平剪切能承受較大的水平力,按其連接結構又分為Ⅰ型、Ⅱ型兩種類型,通過高阻尼橡膠在水平方向的大位移剪切變形及滯回耗能實現減隔震功能。

Ⅰ型——支座與墩、梁之間采用套筒連接,支座頂面、底面均設預埋鋼板,上、下支座板和套筒之間采用錨固螺栓連接,上、下預埋鋼板與套筒之間采用配合焊接。


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