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建筑隔震橡膠支座是按照現行國家及行業標準研發的減隔震類建筑構件產品,建筑隔震橡膠支座分為有鉛芯和無鉛芯隔震橡膠支座。建筑鉛芯隔震橡膠支座(GZY)由鉛芯棒、橡膠層、鋼板等
疊層粘結而成。鉛芯棒增大支座的阻尼,吸收能量;鋼板提高支座的豎向剛度,使之能有效地支承建筑物結構,橡膠層賦予支座高彈性變形及復位和承載功能。因此,建筑鉛芯隔震橡膠支座既有較高的承載性,又有較大的阻尼、大水平位移能力和復位功能,它是一種集支承與耗能于一體的隔震裝置。而建筑無鉛芯隔震橡膠支座(GZP)阻尼系數較小,一般只利用其較小的水平剛度,以延長結構的周期,避免地震力對建筑的破壞。建筑隔震橡膠支座是世界上應用最廣泛,技術最成熟的隔震裝置。
橡膠隔震技術比傳統的抗震技術更加安全、可靠、經濟。傳統的抗震技術主要特點是“抗”,建筑的基礎和地基牢固的聯合在一起,由于地震作用,一起上部建筑結構一起發生運動,此時上部結構就像電路上的放大器,對地面運動的作用力進行慣性放大作用(一般建筑物可放大2~5倍),所以上部建筑結構要承受比地面還要大的破壞力,當建筑材料超過極限承載能力后,建筑物就會發生破壞、坍塌等地震災害現象。建筑隔震橡膠支座則是將上部建筑結構與下部地基結構隔離,由于建筑隔震橡膠支座中的隔震層剛度小,柔性強,當地震發生時,隔震層將發揮“隔”的作用,代替上部結構承受地震強烈的位移動力,可有效減少70%~90%的地震反應,詳單與降低1-2度地震裂度,從而“隔離”了地震的作用。由此可知,基礎隔震技術已經從“抗”到“隔”突破了人們的傳統設計觀念,形成了抗震技術史上的一次重大飛躍。
基本原理:
建筑隔震橡膠支座的基本原理是通過增設橡膠隔震支座,使整個建筑的自振周期得以延長,以減輕上部結構的地震反應。一般做法是在建筑物底部設計一層隔震層,在隔震層設置橡膠隔震支座,利用橡膠隔震支座的水平柔性形成一道柔性隔震層,通過柔性隔震層吸收和耗散地震能量,阻止并減輕地震能量向上部結構的傳遞,最終達到減輕上部結構地震破壞的目的。這種隔震技術不僅可以保證結構的整體安全,并且能夠防止非結構部件的損壞,避免建筑物內部裝修、室內設備的損壞及由此引起的災害。
產品特點
1.豎向承載性能強:能穩定地支撐建筑物。
2.降低房屋造價:由于隔震體系的結構承受的地震作用大幅度降低,使上部結構構件和節點的斷面、配筋減小,構造及施工簡單,從而節省造價。
3.阻尼效果好:能夠有效地控制隔震結構的地震反應,特別是減小上部結構的水平位移。
4.結構復位能力強:利用橡膠材料的高彈性,使支座在受風震及地震時能極快回復原位。
工程價值
采用橡膠隔震支座的建筑設計、施工和傳統建筑差別很小,一般的設計和施工單位都很容易做到。從目前工程實踐來看隔震建筑與傳統建筑相比具有很大的社會和經濟效益:
1.采用基礎隔震技術建造的房屋,可適當降低上部結構的設防水準(一般可降低一度到一度半),這樣就有可能使建筑布置更加靈活,并可減少一些結構的構造措施及一些結構構件的尺寸和配筋(如墻體厚度),從而使上部結構能節約部分土建造價。
2.對于中高裂度地區,采用基礎隔震技術建造的房,可以打破現行抗震規范中對房屋層數和高度的限制,在保證高寬比的前提下可以提高一到二層,這樣可以提高建筑物的容積率,節省建設用地,提高土地的利用率,帶來廣泛的經濟效益。
3.采用隔震技術的建筑物,與一般傳統抗震結構相比,上部結構的地震反應減少到1/4-1/8左右,其抗震可靠度大大提高,建筑的設防目標一般可以提高一個設防等級。傳統建筑的設防目標一般是“小震不壞,中震可修,大震不倒”,而合理設計的隔震建筑通常能做到“小震不壞,中震不壞或輕度破壞,大震不喪失使用功能”,其潛在的經濟效益和社會效益是十分可觀的。按施工經驗,隔震結構一般比非隔震結構造價降低7-15%.
4.隔震建筑由于有一層柔性隔震底層,能夠將地震能量反饋回地面或由隔震層吸收,因此不但可確保結構的整體安全,并且能夠減小甚至防止非結構構件的破壞,避免發生建筑物內部裝修、室內設備的破壞以及由此一起的次生災害,甚至可保證建筑物在地震時正常使用功能,這對醫院、學校、幼兒園、消防中心、防災控制中心等生命線工程或其他博物館、計算中心等重要建筑物更具有特殊的重要意義。
5.隔震建筑物提高了設防水準,保證了大震來臨時建筑物的安全使用及人民群眾的生命財產安全,對于大震來臨時的搶險、指揮及穩定民心具有重大意義。
適用范圍
基礎隔震技術的應用范圍很廣泛,對于重要建筑和生命工程來說,通過采用隔震技術,提高了結構的抗震能力,在地震災害發生時,可有效地發揮其“生命線”功效(入醫院、消防指揮中心),保證其正常工作,將抗震技術用于防止貴重設備、儀器、產品的車間、倉庫,可避免設備、產品遭受破壞;用于橋梁可防止由地震災害引起交通中斷;用于博物館,可使那些無價珍寶免遭震災;用于核電站,不致因地震引起核泄漏;用于那些有歷史價值的古建筑的加固修復,可有效的保持建筑的原有風貌。