建筑隔震支座设计构造布置施工

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建筑隔震支座设计构造布置施工

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建筑隔震支座在现代建筑中越来越普及，它能有效保障建筑结构的完整性，为人们的生命财产安全提供重要保护。本文将详细介绍建筑隔震支座的设计、构造、布置和施工过程，帮助读者深入了解这一关键建筑技术。

建筑隔震支座设计

在框架结构中，每根柱下都会布置一个隔震支座。对于长期设计荷载较小的柱，通常会采用弹性滑板支座。考虑到剪力墙在大震时可能出现拉应力，因此在剪力墙下会布置橡胶支座。隔震层的最大变形主要由橡胶隔震支座决定，而铅芯支座则主要布置在隔震层外围，以增强隔震结构的抗扭性能。通过合理布置铅芯支座的位置，可以有效控制结构的偏心率。

弹性滑板支座的结构包括橡胶支座、四氟板和不锈钢板，采用弹性体与摩擦型串联的形式。其工作原理是：地震发生时，橡胶支座提供初始刚度，当支座克服静摩擦力后，四氟板开始发挥作用。四氟板的直径为300mm，最大设计面压为20MPa。在竖向压力1400kN的作用下，四氟板与不锈钢板面之间的水平摩擦系数在添加润滑剂的情况下为0.6%，不添加润滑剂的情况下为4%。屈服前刚度为4.25kM/m。为了考察润滑剂在长期使用下的性能，工程中会采用上述两种形式的弹性滑板支座。

为了确保支座的质量，在安装前会对全部支座进行检测，检测内容包括橡胶支座的竖向刚度、剪切变形100%水平刚度和屈服力。

建筑隔震橡胶支座基本特征

足够的竖向承载力：隔震装置具有较大的竖向承载力，在建筑结构物使用状态下，安全地支承上部结构的所有荷载。竖向承载力的安全系数必须大于6，确保建筑结构物在使用状态下的绝对安全和满足使用要求。
隔震特性：隔震装置具有可变的水平刚度。在强风或微小地震时，具有足够的水平刚度，使上部结构的水平位移极小，不影响使用要求。在中等强度地震下，其水平刚度较小，上部结构发生水平滑动，使刚性的抗震结构体系转变为柔性隔震结构体系。这种转变使得结构的固有自振周期大大延长，远离上部结构的自振周期和地面的场地特征周期，从而有效隔开地面震动，显著降低上部结构的地震反应。通常情况下，隔震体系上部结构的加速度反应值可降低为非隔震结构的1/4～l/12。由于隔震装置的水平刚度远远小于上部结构的层间水平刚度，上部结构在地震中的水平变形从传统结构的“放大晃动型”转变为隔震结构的“整体平动型”，使得上部结构在强烈地震中仍处于弹性状态，有效保护结构本身，同时也能保护结构内部的装修和精密设备。
复位特性：隔震装置具有水平弹性回复力，使隔震结构体系在地震中具有瞬时自动复位功能，可满足震后的使用功能。
阻尼消能特性：隔震装置具有足够的阻尼，具有较大的消能能力。
适用范围：隔震结构体系能有效保护上部结构，因此在各种生命线工程、宿舍楼、商场、精密仪器室等重要建筑中得到了广泛的应用。

建筑隔震橡胶支座适用范围

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，可以显著提高结构的抗震能力。在地震灾害发生时，这些隔震建筑能够有效地发挥其“生命线”功效（如医院、消防指挥中心），保证其正常工作。将隔震技术用于放置贵重设备、仪器、产品的车间、仓库，可以避免设备、产品遭受破坏。用于桥梁时，可以防止由地震灾害引起交通中断。用于博物馆，可以使那些无价珍宝免遭震灾。用于核电站，可以防止因地震引起核泄漏。用于那些有历史价值的古建筑的加固修复，可以更有效地保持建筑的原有风貌。

建筑隔震橡胶支座布置

隔震层宜设置在结构的底部或中下部，其隔震支座应设置在受力较大的部位。隔震支座的规格、数量和分布应根据竖向承载力、侧向刚度和阻尼的要求由计算确定。
隔震支座底面宜布置在相同标高位置上。当隔震层的隔震装置处于不同标高时，应采取有效措施保正隔震装置共同工作，且罕遇地震作用下，相邻隔震层的层间位移角不应大于1/1000。
隔震支座的平面布置宜与上部结构和下部结构中竖向受力构件的平面位置相对应。不能相对应时，应采取可靠的结构转换措施。
隔震层刚度中心与质量中心宜重合，设防烈度地震作用下的偏心率不宣大于3％。
同一支承处采用多个隔震支座时，隔震支座之间的净距应能满足安装和更换所需的空间尺寸。