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隔震橡胶支座工作原理

工作原理

在建筑物的某个位置放置隔震橡胶支座,形成隔震层,当地震来临时,下部基础的振动能量先传递给隔震橡胶支座,利用隔震橡胶支座刚性和柔性相结合的特点,有效的避免或减少地震带来的震动能量向上部的传输,有效地保障上部结构及上部结构附属物的安全。

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。隔震橡胶支座既能保证竖向刚度和承载力,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。

建筑隔震橡胶支座具有以下优点:

1 竖向承载性能--能稳定地支撑建筑物;

2 变形性能--适度的柔性,使其低水平刚度能适应建筑物与地基之间的相对变形;

3 合理的阻尼特性--能够有效地控制隔震结构的地震反应,特别是减小上部结构的水平位移;

4 复位功能--利用橡胶材料的高弹性,使支座在受风震及地震时能极快恢复原位;

5 耐久性--具有与建筑物同步的使用寿命。