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隔震橡膠支座工作原理
工作原理
在建筑物的某個(gè)位置放置隔震橡膠支座,形成隔震層,當(dāng)?shù)卣饋砼R時(shí),下部基礎(chǔ)的振動(dòng)能量先傳遞給隔震橡膠支座,利用隔震橡膠支座剛性和柔性相結(jié)合的特點(diǎn),有效的避免或減少地震帶來的震動(dòng)能量向上部的傳輸,有效地保障上部結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)附屬物的安全。
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(dòng)周期及增加阻尼比,消耗地震對(duì)建筑物的沖擊,也就是用隔震器將地震時(shí)建筑物的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換成建筑物相對(duì)于地面的位移,地面?zhèn)鬟f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(huì)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(shè)計(jì)時(shí),主要考慮地震周期,烈度,較大位移量和建筑物重量等參數(shù),隔震器和阻尼器的合理使用,可以降低1-2度地震烈度。
隔震橡膠支座是由薄鋼板和薄橡膠板交替疊合,經(jīng)高溫,高壓硫化而成。隔震橡膠支座既能豎向剛度和承載力,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(shè)置圓柱鉛芯。
多層橡膠支座具有承擔(dān)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(nèi)摩擦及鏈段的協(xié)同作用,吸收大量的振動(dòng)能量。鉛芯橡膠支座在多層橡膠支座剪切變形時(shí),靠塑性變形吸收能量,鉛芯依靠自身在常溫下進(jìn)行再結(jié)晶恢復(fù)其力學(xué)性能。高阻尼隔振橡膠支座與鉛芯橡膠支座功能上實(shí)現(xiàn)了,隔震器和阻尼器融為一體,可大大節(jié)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(shí)現(xiàn)隔振性能,水平向的大變形為彈性變形,簡化了支座的設(shè)計(jì)。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(shù)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(yōu)勢(shì)明顯。
建筑隔震橡膠支座具有以下優(yōu)點(diǎn):
① 豎向承載性能--能穩(wěn)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(yīng)建筑物與地基之間的相對(duì)變形;
③ 合理的阻尼特性--能夠有效地控制隔震結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),特別是減小上部結(jié)構(gòu)的水平位移;
④ 復(fù)位功能--利用橡膠材料的高彈性,使支座在受風(fēng)震及地震時(shí)能極快恢復(fù)原位;
⑤ 耐久性--具有與建筑物同步的使用壽命。

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