抗震橡胶支座的使用与结构抗震加固
来源: 管理员 | 发布时间: 2021-10-13 | 660 次浏览
橡胶支座的使用抗震设计中橡胶支座的使用与结构抗震加固,1981年6月日本开始实施的新抗震设计法，其最大特点是是采用了考虑结构动力特性的两阶段设计法。基本思想是:1)对于使用年限中遭遇可能性大的地震(地表加速度为80-100ga1)采用许用应力设计法。2)对于使用年限中遭遇可能性很小的地震(地表加速度为300-400ga1)，采用水平保有耐力设计法验算结构的极限承载力。结构抗震加固中橡胶支座的应用为提高建筑物的耐震能力，可以对结构进行加固。现有的加固技术主要是增强结构各构件的承载力和变形能力抵御地震作用，吸收地震能量。结构制震日本所谓制震，即为减振。结构制震是在建筑物的内部设置耗能装置或者附加子结构，随着建筑物的变形和运动速度，吸收或消耗地震传递给主体结构的能量，从而减轻结构的振动。
扇形铅粘弹性阻尼器的安装形式隔震橡胶支座扇形铅粘弹性阻尼器综合利用两种耗能机制和两种耗能材料同时耗能，滞回性能稳定、耗能能力强、变形能力大、构造简单、造美观、占用空何小、适用范围广，既可用于结构抗震，又可用于结构抗风，既可用于新建结构，也可用尹既有结构的加固，因而具有广阔的应用前景。
隔震橡胶支座是连接桥梁上部结构和下部结构的关键部件，架设于桥梁墩台上，顶面支承桥梁上部结构，它将桥梁上部结构固定于墩台，承受作用在桥梁上部结构的各种力，并将它可靠地传给桥梁墩台。在荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下，桥梁支座能适应桥梁上部结构的转角和位移，使桥梁上部结构可自由变形而不产生额外的附加内力。
1950年京都大学的小堀铎二教授等人开始了“非线性运动研究”，提出在高层建筑物中设置减振装置，以抵消摆动和降低地震破坏力的设想。1960年，小堀铎二和南井良一郎发表有关“减振构造”的论文，首次使用“减振”的概念和有关“减振措施”的原理。目前，日本使用的减振系统分为两大类，即“主动式减振装置”和“被动式减振装置”。主动减振系统共有四种，即AMD（Active Mass Damper）、HMD(Hybrid Mass Damper)、AVS(Active VariableStiffness)、和AVD(Active Variable Damper)。[2]AMD减振系统的设计原理是在建筑物的顶部设置一个大约相当于建筑物重量1%的“平衡锤”，通过计算机控制其摇摆，来抵消地震和强风湍流所引起的振动。主动减振系统的控制原理被动式减振装置主要是设置一些耗能的部件，如斜撑、钢板壁、钢镶合板、或黏性体等装置，或者是阻尼器。被动式减震橡胶支座装置:
（1）往复式减震:主要采用低屈服剪力钢板或无粘结预应力减震装置。
（2）摩擦式减震:青木式工法就是这一方法的代表，在日本具有较大影响。该工法是在已有房屋的外侧设置含有摩擦减震器的减震斜撑，采用预应力钢材与已有结构结合为一体，通过减震器来吸收地震能量。
（3）增设金属阻尼器。金属阻尼器的耗能机理是通过金属元件的弹塑性变形来耗能。设计时最好避免局部屈曲。
金属阻尼器屈服形式有以下3种:
1)轴向屈服型阻尼器也称为屈曲约束支撑BRB( buckling-restrained braces, BRB)用砂浆或钢材等约束构件料覆盖在支撑外围，使支撑杆件在受压时不出现局部屈曲和整体屈曲，从而得到有效利用。BRB作为支撑杆件在中高层建筑中逐渐得到应用。
2)剪切屈服型阻尼器常设置于建筑结构弯矩小、剪力大的部位，刚架桥墩中或在自立式悬索桥塔身。
3)弯曲屈服型阻尼器作为连接型阻尼器多用于连接建筑物，但也可以设置在桥梁的主梁端部，有与弯矩相似的钟形、鼓形、蜂窝形等梯形棒或均匀截面棒。
（4）粘性式减震。 粘滞性阻尼器由缸体、活塞和液体构成，活塞在缸体内往复运动，粘滞液体从一端流向另一端产生阻尼力，阻碍结构的振动。它是根据流体运动，特别是流体通过节流孔时会产生粘滞阻力的原理制成的，是一种无刚度、速度相关型的阻尼器。
隔震橡胶支座具有施工便利。因修建隔震橡胶支座的描绘与配方科学合理，与传统的抗震布局比较，上部布局的地震反响减小到前者的1/4～1/8左右，安全可靠度大大进步，修建的设防方针通常可以进步一个设防等级；传统的设防方针是“小震不坏，中震可修，大震不倒”，而隔震修建能做到“小震不坏，中震不坏或轻度不坏，大震不损失运用功用，”橡胶支座隔震技能是“以柔克刚”广泛应用在隔震职业傍边其潜在的经济效益和社会效益是非常可观，按施工经历，隔震橡胶支座布局通常比非隔震布局造价下降7%～15%。
