隔震橡胶支座部件分为隔震支座(隔震器)和阻尼器两大类,前者稳定地支承建筑物自重和荷载,后者在地震时能抑制较大的变形,地震结束后起到迅速终止晃动的作用。隔震橡胶支座中的隔震器包括叠层橡胶支座、螺旋弹簧支座和滑、转动支座,其中叠层橡胶支座又包含普通叠层橡胶支座、铅芯叠层橡胶支座和高阻尼叠层橡胶支座,滑转动支座包含普通滑动支座、回弹滑动支座和曲面转动支座。首先,隔震器需要能够支撑上部结构的全部重量。其次,隔震器要在水平方向上有着较小的刚度,具备一定的弹性,能够延长结构的整体周期,可以有效避开地震动的***周期,从而降低上部结构的地震反应,以达到隔震的效果。同时为了***了上部结构产生微小的相对位移,隔震器就必须能够承受一定程度的水平位移,一般情况下几厘米到十几厘米。此外,隔震器变形后,上部结构偏离了原来的位置,所以具备良好的弹性恢复能力也是隔震器所必须具备的,使上部结构能够自动恢复到开始时的位置。
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,较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1—2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***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。
建筑隔震支座是世界上应用比较广泛,技术比较成熟的隔震装置。它通过在建筑物的基底部或某个位置放置隔震装置,形成隔震层,把上部结构与下部基础脱离,以此来隔离或耗散地震能量,避免或减少地震能量向上结构传输,有效地保障上部结构及其内部人员、设备的安全,不影响室内设备的正常运转。
应用橡胶隔震技术比传统的抗震技术更加安全、可靠、经济。传统的抗震技术主要特点是“抗”,建筑的基础和地基牢固地联结在一起,由于地震震动的发生,引起上部结构运动,当超过材料的承载力时就会使建筑物的装修、内部设备受到很大的破坏;隔震技术通过各镇曾发挥“隔”的作用,使上部结构与下部基础脱离,隔震层刚度小,可有效减少地震反应70-90%,相当于降低地震烈度1-2度,并且节省工程造价5-20%,被广泛应用于生命线工程、重点建设项目和普通房屋建筑,除新建工程外,还广泛应用于旧建筑物的改良加固,被认为是抗震技术的一次重大飞跃。
建筑隔震橡胶支座的构造
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重叠组合而成。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,并***具有不少于80年的使用寿命。同时,应用于工程的建筑隔震橡胶支座的结构设计应满足国家和行业相关规范、规程和标准的要求。
适用范围
基础隔震技术的应用范围很广泛,对于重要建筑和生命线工程来说,通过采用隔震技术,提高了结构的抗震能力,在地震灾害发生时,可有效地发挥其“生命线”功效(如医院,消防指挥中心),***其正常工作;将隔震技术用于放置贵重设备、仪器、产品的车间、仓库,可避免设备、产品遭受破坏;用于桥梁,可防止由地震灾害引起交通中断;用于博物馆,可使那些无价珍宝免遭震灾;用于核电站,不致因地震引起核泄漏;用于那些有历史价值的古建筑的加固修复,可更有效地保持建筑的原有风貌