某高层连体结构设计要点及铅芯橡胶支座应用
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超大直径铅芯橡胶隔震支座安装施工工法超大直径铅芯橡胶隔震支座安装施工工法一、前言超大直径铅芯橡胶隔震支座是一种用于较大跨度桥梁及高层建筑的隔震装置,其安装施工工法对于保证支座性能和工程质量至关重要。
本文将详细介绍超大直径铅芯橡胶隔震支座安装施工工法的特点、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例,以提供相关领域的技术参考。
二、工法特点超大直径铅芯橡胶隔震支座安装施工工法具有以下特点:1. 适用于较大跨度的桥梁和高层建筑,能够承受较大的水平和垂直荷载。
2. 通过隔震效应有效减小地震和振动对结构的影响,提高结构的抗震性能。
3. 采用铅芯橡胶材料,具有良好的延性和耐磨性,能够满足长期使用的要求。
三、适应范围超大直径铅芯橡胶隔震支座适用于以下工程:1. 高速公路、铁路和城市轨道交通桥梁。
2. 大型高层建筑、体育场馆和机场航站楼等。
3. 工业设备和重要设施的隔震支座。
四、工艺原理超大直径铅芯橡胶隔震支座的施工工法与实际工程之间有着紧密的联系。
在施工过程中,需要采取一系列的技术措施来确保支座的安装质量和性能。
这些技术措施包括:1. 支座基础的预制和浇筑,确保支座的稳定性和可靠性。
2.支座与上部结构的连接,采用钢板或钢筋混凝土连接件,确保连接的牢固性和承载能力。
3. 支座的安装和调整,通过使用调整螺栓和水平仪进行精确调整,保证支座的水平和垂直度。
4. 支座与结构的施工缝隙处理,采用密封材料对缝隙进行填补,确保支座与结构之间的密封性和防水性。
五、施工工艺超大直径铅芯橡胶隔震支座的安装施工工艺包括以下阶段:1. 基础准备:清理基础表面,检查基础平整度和强度。
2. 基础预制:根据设计要求在基础上预留支座的位置,安装预制支座底坑和预埋件。
3. 支座安装:将支座放置在预埋件上,调整支座水平和垂直度。
4. 连接件安装:安装连接件并进行钢板或钢筋混凝土调整。
5. 支座调整:通过调整螺栓和水平仪进行支座的水平和垂直度微调。
橡胶支座橡胶支座:功能、应用及优势橡胶支座是一种常见的结构支撑装置,它由橡胶材料制成,通常被用于建筑、工程和交通行业中的结构支撑和减震。
橡胶支座以其出色的弹性和耐久性而闻名,并在许多领域中充当着关键的角色。
本文将深入探讨橡胶支座的功能、应用以及与传统支撑装置相比的优势。
功能和原理橡胶支座主要用于建筑物、桥梁、水利工程和机械设备等结构的支撑和减震。
它的主要功能是通过吸收和减震外部的冲击力和震动,保护结构免受外力的破坏。
橡胶支座可以在垂直方向上提供弹性支撑,并在水平方向上提供一定的滑动能力,以应对不同方向上的力。
它能够承受重载,并能在恶劣的环境条件下保持其性能。
应用领域橡胶支座广泛应用于各个领域,以下是一些典型的应用场景:1. 建筑领域:橡胶支座被广泛应用于建筑物的支撑结构中,如楼梯、屋顶、地板和天花板等。
它可以减少外部震动对建筑结构的影响,提供更好的舒适性和安全性。
2. 桥梁工程:桥梁是橡胶支座的一个重要应用领域。
由于桥梁需要承受车辆和行人的重载以及地震和风力等外部因素的冲击,橡胶支座被广泛应用于桥梁支撑系统中。
它能够减少震动传递,提高桥梁的稳定性和安全性。
3. 水利工程:在水利工程中,橡胶支座常用于水闸、水坝和渠道等结构的支撑和减震。
它可以有效吸收液体流动和压力变化产生的冲击力,降低结构的损坏风险。
4. 机械设备:橡胶支座还被广泛应用于大型机械设备的底座和支撑系统,如发电机组、空调机组和工业机械等。
它可以降低机械运行时的振动和噪音,提高设备的稳定性和工作效率。
优势对比与传统的支撑装置相比,橡胶支座具有许多明显的优势,具体如下:1. 减震性能:橡胶支座具有优异的减震性能,可以吸收冲击力和振动,减少外部力对结构的影响。
相比之下,传统的支撑装置如钢制支承或混凝土支座常常无法达到同样的效果。
2. 弹性和柔韧性:橡胶支座具有高度的弹性和柔韧性,能够适应结构的变形和位移。
它可以有效地分散和均衡载荷,并减少结构的应力集中。
铅芯橡胶隔震支座与黏滞阻尼器在某高位连体结构中的应用研究杜鹏;牛四欣;王传芳;蒋世林;高斌;赵倩倩【期刊名称】《建筑结构》【年(卷),期】2024(54)5【摘要】一项目两栋塔楼通过高位钢连廊连接为双塔连体结构,该项目采用了铅芯橡胶隔震支座与黏滞阻尼器的柔性支座连接方案。
详细介绍了柔性支座连接方案的设计要点,并建立了考虑钢连廊与塔楼相互作用的高位连体结构整体计算模型。
采用YJK软件对高位连体结构进行了风荷载和小震作用下的计算分析,并采用SAUSAGE分析软件进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,分析了铅芯橡胶隔震支座和黏滞阻尼器的非线性地震响应。
分析结果表明,在风荷载和小震作用下,铅芯橡胶隔震支座均处于弹性工作状态;在罕遇地震作用下,铅芯橡胶隔震支座产生屈服变形并耗能,最大剪切变形值在规范允许范围内,黏滞阻尼器滞回曲线饱满,出力明显;此外柔性支座连接方案减弱了高位钢连廊对主体结构的影响,按各塔楼进行独立设计并局部采取加强措施能够满足实际工程要求,而且能够降低主体结构设计难度。
【总页数】8页(P51-57)【作者】杜鹏;牛四欣;王传芳;蒋世林;高斌;赵倩倩【作者单位】同圆设计集团股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU318【相关文献】1.铅芯橡胶隔震支座大变形硬化模型及隔震结构弹塑性分析研究2.液体黏滞阻尼器与双曲面球形减隔震支座联合应用研究3.考虑铅芯橡胶隔震支座力学性能退化的基础隔震结构地震作用研究4.面向多级性能设防目标的铅芯橡胶隔震支座基础隔震结构优化设计及分析5.极罕遇地震作用下铅芯橡胶隔震支座基础隔震结构抗震性能研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
铅芯抗震橡胶支座安装方案一、工程概况本工程位于广州市南沙区黄阁镇凤凰大道西侧、丰泽西路东侧。
包括27~32栋办公楼及商业27、46~47座。
27~32栋地上11~22层地下均为2层,总建筑面积约202588㎡,其中地下建筑面积约为52520㎡,集中商业建筑面积约为73479平方米;办公楼建筑面积约为59336平方米;沿街商业建筑面积约为9089平方米;酒店商业建筑面积约为8164平方米。
建筑高度为15.2~84.2米。
本建筑群塔楼四周均有裙楼,裙楼与商业主体结构在二层采用连桥连接,连桥一边固定,一边采用橡胶支座承托,共设置8座连桥(具体位置详本工程设计施工图),本方案以32#楼与47#楼连桥为实例,其它桥梁施工参照本方案施工。
32#连桥支座段平面及节点大样如下图示:32#楼连桥平面图二、编制依据1、本工程设计图纸及提供的橡胶支座参数;2、西安LRB系列橡胶支座设计指南;3、厂家提供的相关施工安装工艺;4、采用的现行有关规范及标准。
2、编制原则2.1、遵守合同各项条款要求,认真贯彻业主或监理工程师及其授权人士或代表的指示、指令和要求。
2.2、严格遵守招标合同明确的设计规范,施工规范和质量评定与验收标准。
2.3、坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性与实事求是相结合。
2.4、自始至终对施工现场坚持实施全员、全方位、全过程严密监控,动静结合、科学管理的原则。
2.5、采用流水作业法组织施工,以保证施工的连续性和均衡性,充分发挥人力物力的作用、积极采用网络计划技术进行施工组织与管理。
在保证工程质量的前提下,缩短工期,加快建设速度。
2.6、充分利用机械设备,扩大机械化施工范围,减轻劳动强度、提高劳动生产率。
2.7、坚持质量第一,积极进行全面质量管理,确保工程质量与施工,切实贯彻施工技术规范、操作规程和制度。
三、铅锌抗震支座施工安装3.1、机具准备施工中所用的有关机具应提前准备并校正,所用的机具主要有:经纬仪、标杆、水准仪、塔尺、卷尺、机械水平尺、角尺、塞尺、游标卡尺、线坠、活动扳手、电焊机等。
橡胶支座在桥梁结构中的应用和研究第一章引言橡胶支座作为一种新型桥梁支座,在桥梁结构中得到了广泛的应用。
这种支座具有较强的承载能力、优异的缓震效果和超长的使用寿命。
在建设高速公路、大桥等重要工程中,橡胶支座扮演着非常重要的角色,它可以有效地减少交通噪音和震动,提高桥梁的安全性和可靠性。
本文将介绍橡胶支座的结构特点、应用领域、设计原理和研究进展等方面的内容。
第二章橡胶支座的结构特点橡胶支座由上下两部分组成,上部为钢板,下部为橡胶垫片。
钢板与橡胶垫片通过黏结连接固定在一起,其间通过钢板与橡胶的协同作用承担桥梁的荷载。
橡胶支座的特点主要有以下几点:(1)具有较强的承载能力。
橡胶支座不仅能够根据桥梁的荷载大小和分布形式来确定其最佳支座布置形式,还能够通过优化设计实现更加均匀的力传递。
(2)具有优异的缓震效果。
橡胶支座的减震效果主要表现在其弹性模量较小,能够有效地吸收来自桥面的震动和荷载,从而减少桥梁上的振动。
(3)具有超长的使用寿命。
由于橡胶支座采用优质的橡胶材料,其具有优异的耐磨性和防老化性能,因此使用寿命较长。
第三章橡胶支座的应用领域橡胶支座在桥梁结构中得到广泛的应用,主要应用领域包括高速公路桥梁、高架桥、铁路桥梁、城市轨道交通桥梁等。
其主要功能是承受桥梁的荷载和缓解来自桥面的震动和噪声。
在现代城市中,随着交通工具的不断发展,橡胶支座作为桥梁支座的重要基础设施,将继续得到广泛的应用和研究。
第四章橡胶支座的设计原理橡胶支座的设计需要考虑多个因素,包括荷载、温度、湿度和环境等。
其设计原理主要包括以下几个方面:(1)荷载计算。
根据桥梁荷载的分布形式和大小,确定支座的数量、类型和布置形式,并计算支座的承载能力,以保证桥梁的稳定性和安全性。
(2)温度效应。
橡胶支座的温度效应主要表现在橡胶垫片的变形和弹性模量的变化上。
通过有效控制橡胶材料的配方和强度,可以实现橡胶支座的稳定性和可靠性。
(3)湿度与环境。
橡胶支座的使用环境可能会受到水分、化学物质等的影响,必须针对不同情况采用不同的材料和设计措施,以保证橡胶支座的耐久性。
可更换式铅芯橡胶隔震支座安装施工工法可更换式铅芯橡胶隔震支座安装施工工法一、前言可更换式铅芯橡胶隔震支座是一种用于桥梁、高层建筑等结构的隔震装置,能有效减少结构受力,提高抗震性能。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点可更换式铅芯橡胶隔震支座具有以下特点:1. 结构简单:支座由铅芯和橡胶材料组成,简化了施工和维护过程。
2. 隔震效果显著:铅芯和橡胶材料具有良好的隔震性能,可有效减小地震时结构的震动响应。
3. 易于更换:支座采用可更换的设计,方便在使用寿命结束或受损时进行更换。
4. 抗冲击能力强:支座能够承受较大的冲击荷载,能够保护结构不受损。
三、适应范围该工法适用于各类桥梁、高速公路、城市轨道交通等工程的隔震设计和施工,特别适用于抗震要求较高的地区。
四、工艺原理可更换式铅芯橡胶隔震支座基于结构隔震原理,通过安装支座,使结构与地基分离,减少地震时的传力,从而减轻结构受力。
采取的技术措施包括:选用合适的材料和尺寸、确定支座的安装位置和布置方式、进行支座与结构的连接设计等。
五、施工工艺1. 施工前准备:清理施工现场、检查材料和机具设备的准备情况。
2. 支座安装:根据设计要求,确定支座的安装位置和布置方式,使用合适的机具将支座安装在结构上。
3. 铅芯安装:将预制好的铅芯安装在支座上,并进行调整和固定。
4. 橡胶安装:将预制好的橡胶材料安装在支座和结构之间,并进行调整和固定。
5. 防护层安装:根据设计要求,在橡胶材料上铺设防护层,保护支座不受外力影响。
6. 施工验收:对施工质量进行检查和验收。
六、劳动组织施工过程需要合理组织施工人员,根据施工进度和需要,安排人员的工作任务和时间安排,确保施工进度和质量的达到。
七、机具设备施工过程需要使用起重机、吊篮、脚手架、包装机等机具设备,其中起重机和脚手架是必不可少的,起重机用于安装支座和材料,脚手架用于施工人员的安全作业。
某连体结构弱连接设计摘要:为提高结构抗震设计的可靠性,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010,连体结构宜采用强连接形式。
随着建筑功能的发展、建筑造型的高要求以及结构计算软件功能日益强大,近年来复杂连接结构越来越盛行。
部分建筑由于连接体两侧塔楼的结构布置在体量与地震动力特性上差异较大,连接体采用弱连接形式不失为一种解决方案。
本文简单介绍了一超限高层弱连接连接体结构的设计。
关键词:超限高层;弱连接;铅芯橡胶支座1 工程概况某酒店工程,总建筑面积约为9.3万方,地上建筑部分由东南侧24层酒店塔楼(裙房3层)、北侧11层商务塔楼组成。
其中屋面标高为99.45米,商务塔楼屋面标高为57.00米;酒店部分11层楼面~13层楼面、商务楼部分10层楼面~11与12层楼面之间通过钢结构连接体连接(连接体跨度为25.30米),为超限高层。
以下为本工程效果图。
项目位于江苏兴化,抗震设防烈度为7度,设计地震加速度值为0.1g,设计地震分组为第二组,场地类别为Ⅳ类,特征周期Tg为0.75s。
2 结构体系本工程综合考虑建筑功能,两塔楼抗侧力体系均采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,楼板为现浇楼板。
两塔楼在标高46.55米与54.05米间形成通高连体。
由于两塔楼层高、功能相差较大,且长方向互相垂直,连接部位均为两塔楼的角部,初步判断两塔楼结构动力特性差异较大,因此连接体采用钢结构弱连接形式。
为减小连接体部分对两塔楼动力特性的影响,通高连接体部分底、顶层与两塔楼连接部位分别采用铅芯橡胶支座+黏滞阻尼器形成弱连接。
连接体底、顶层均采用钢梁+钢筋桁架楼承板的,平面内均设水平支撑。
为保证连接体部分的整体性,两侧边均设竖杆进行加强。
施工过程中首先安装上、下层钢梁,后安装竖杆。
与连接体相连的塔楼框架柱为关键传力构件,设置为型钢混凝土柱。
两塔楼在连接体附近增加剪力墙的数量与墙厚,增强结构的抗侧与抗扭刚度。
为了控制连接体部分自身重量以及减少竖向地震力,在满足规范及楼板舒适性要求的前提下连接体楼层楼承板厚度取120mm。
铅芯叠层橡胶支座隔震体系及结构抗震性能分析作者:许玲玲来源:《科技视界》2014年第01期【摘要】本文主要对(铅芯)叠层橡胶隔震技术进行论述,对(铅芯)叠层橡胶隔震支座的竖向和水平方向的性能指标进行了较为详细的论述,介绍了隔震结构和橡胶支座的数学计算模型,最后通过对一结构实例进行时程分析,对比了无隔震结构和基础隔震结构的性能表现。
【关键词】基础隔震;铅芯叠层橡胶支座;时程分析1 (铅芯)叠层橡胶支座隔震介绍隔震的基本思想是将整个建筑物或其局部搂层坐落在隔震层上,通过隔震层的变形来吸收能量,从而减小结构的地震响应,提高建筑物的抗震性能。
在实际应用中,隔震层布置在上部结构和基础之间的,因而被称为“基础隔震”。
叠层橡胶隔震支座(laminated rubber bearing,RB)由薄橡胶板与薄钢板交替叠合而成。
由于薄钢板对橡胶板横向变形产生约束,使叠层橡胶支座具有非常大的竖向刚度。
在水平刚度方面,薄钢板不影响橡胶板的变形,因而保持了橡胶固有的柔韧性。
在普通叠层橡胶支座中竖直地灌入铅棒就成了铅芯叠层橡胶支座(lead laminated rubber bearing, LRB) [1]。
由于铅的屈服力(剪切屈服极根)较低,再结晶能力较强,具有较好的耐疲劳特性,当支座发生反复水平剪切变形时,铅芯具有稳定的耗能能力,因此LRB是融隔震、耗能及限位于一体的非线性装置,较之RB有明显的优势,在各国建造的隔震房屋中应用的比例呈逐年增加的趋势[2]。
2 铅芯叠层橡胶隔震支座(LRB)性能参数2.1 竖向刚度分析以下给出日本竖向应力与应变关系公式:ε■=■ (1)Ea=E■(1+2kS■■)(2)考虑体积弹性系数时:ε■=■+■(3)E■=■ (4)竖向刚度:K■=■ (5)其中:ε■——压缩应变;σ■——压缩应力;E■——橡胶的竖向弹性模量; Ea——名义弹性模量; S——一次形状系数;k ——取决于橡胶硬度的系数;ε■——竖向应变;E■——修正弹性模量; A——橡胶面积;T■——橡胶层总厚度;K■——竖向刚度。
铅芯橡胶支座的参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铅芯橡胶支座是一种常见的结构支座,广泛应用于建筑和桥梁工程中。
它由铅芯和橡胶材料组成,具有良好的减震和吸能性能,可有效减少建筑物或桥梁在地震或其他荷载下的振动。
橡胶材料在铅芯橡胶支座中起到了重要的作用。
橡胶具有较好的弹性和耐久性,可以承受高压力和变形,并且能够吸收和分散荷载,减少结构的应力集中。
铅芯则能够提供较大的变形和位移能力,使支座能够适应结构的变形,保证结构的安全性和稳定性。
铅芯橡胶支座的参数主要包括承载能力、刚度和阻尼等指标。
承载能力是指支座能够承受的最大荷载,其大小决定了支座在实际工程中的使用范围。
刚度则反映了支座的变形能力,它与支座的弹性特性密切相关。
阻尼是指支座在振动过程中对能量的吸收和耗散能力,影响着结构的减震效果。
除了这些基本参数外,铅芯橡胶支座还有其他一些重要的设计参数,例如支座的几何尺寸、橡胶材料的硬度和黏度等。
这些参数的选择和确定需要综合考虑结构的特点、设计要求和实际条件,以确保支座能够满足结构的使用需求。
在本文中,将详细介绍铅芯橡胶支座的各项参数及其设计原则,以及在实际工程中的应用和发展。
通过对这些参数的深入了解,可以为工程师和设计师在建筑和桥梁工程中正确选择和使用铅芯橡胶支座提供参考和指导。
1.2文章结构本文将对铅芯橡胶支座的参数进行详细介绍和探讨。
具体而言,本文将从引言开始,概述铅芯橡胶支座的背景和应用领域。
接着,文章将介绍本文的结构以及各个部分的内容安排,以帮助读者快速了解本文的架构和目标。
然后,正文将分为两个部分,分别讨论铅芯橡胶支座的参数1和参数2。
每个部分将详细介绍参数的定义、影响因素以及其在实际应用中的意义和作用。
最后,文章将总结全文的要点,对铅芯橡胶支座的参数进行综合评价,并展望其未来的发展方向。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解铅芯橡胶支座的参数,对其应用和研究具有更深入的认识。
1.3 目的本文的目的是对铅芯橡胶支座的参数进行深入研究和分析。
目录1. 桥梁减隔震技术概述 (1)1.1减隔震技术基本原理 (1)1.2减隔震支座发展及现状 (1)2. 支座结构设计 (2)2.1设计依据 (2)2.2支座分类 (3)2.3支座型号 (3)2.4支座结构 (3)2.5产品特点 (4)3. 支座技术性能 (4)3.1规格系列 (4)3.2剪切模量 (5)3.3水平等效刚度 (5)3.4等效阻尼比 (5)3.5设计剪切位移 (5)3.6温度适用范围 (5)4. 支座布置原则 (5)5. 支座选用原则 (6)6. 减隔震计算 (7)7. 支座安装、更换、养护及尺寸 (8)7.1支座安装工艺细则 (8)7.2支座更换工艺 (14)7.3支座的养护与维修 (14)7.4支座安装尺寸 (16)L R B系列铅芯隔震橡胶支座1. 桥梁减隔震技术概述1.1 减隔震技术基本原理我国是一个强震多发国家,地震发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡多、灾害严重,特别是近年发生的四川汶川特大地震、青海玉树大地震等地震灾害,给我们带来了惨痛的教训。
与此同时,桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分,一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线,同时,遭受破坏的大型桥梁修复往往非常困难,严重影响交通的抢通及恢复,从而影响救灾工作的开展,继而引发更大的次生灾害。
受到这些地震灾害的教训以后,基于桥梁抗震设计的结构控制技术开始在我国桥梁工程界得到日益重视,国内相关部门积极开展了桥梁减隔震设计及研究工作。
对于地震作用,传统结构设计采用的对策是“抗震”,即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。
一般来说,通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全,防止结构整体破坏或倒塌,然而,结构构件的损伤却无法避免。
在某些情况下,靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难,需要付出很大的代价。
因此,我们必须寻求更为有效的抗震手段,如基于减隔震装置的结构控制技术等。
结构控制技术的应用,不仅可以提高结构的抗震性能,还可以节省造价,从某种意义上来说,这是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。
重庆仙桃数据谷11#楼复杂多塔连体结构设计廖昉;马悦;田宗宇;梁涛【摘要】重庆仙桃数据谷11号楼为复杂的多塔、连体框架结构,平面和竖向均存在不规则.采用YJK和ETABS进行了小震计算,分析了结构特性和确定了薄弱部位,并采用YJK-EP对结构进行了动力弹塑性分析,评估了结构在罕遇地震下的抗震性能,保证了结构大震不倒,并采用SAP2000对钢结构屋盖进行了专项分析.确定了钢结构屋盖的稳定性.该文可为其他类似项目提供参考.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2018(017)004【总页数】5页(P30-34)【关键词】仙桃数据谷;超限结构;多塔;复杂连体;动力弹塑性分析【作者】廖昉;马悦;田宗宇;梁涛【作者单位】中机中联工程有限公司,重庆400039;中机中联工程有限公司,重庆400039;中机中联工程有限公司,重庆400039;中机中联工程有限公司,重庆400039【正文语种】中文【中图分类】TU3181 工程概况仙桃数据谷位于重庆渝北区悦来国际商务区,主要布局大数据、云计算和跨境电子商务等新兴产业,致力于积聚大数据全产业链,包括数据感知、存储、挖掘分析及应用等。
该工程为重庆市仙桃数据谷项目的办公楼项目11#楼,位于整个园区的二期中央核心位置。
建筑分类为高层公共建筑,设计耐火等级地上二级,地下一级,建筑工程设计等级一级,使用功能为办公、展览馆及车库。
该工程包括地下车库和地上塔楼,建筑面积约2.9万m2。
该项目已于2016年10月开工建设。
本文重点介绍11#楼的设计情况。
整体建筑效果图如图1所示。
图1 建筑效果图11#楼建筑面积约为2.9万m2,地下1.2万m2,地上1.7万m2。
地下2层,地下室西侧为与13#塔楼地下室的结构脱缝位置。
地上5层,由两个镜像的连体塔楼A、B组成,其中北侧的连体编号为A塔,南侧的连体编号为B塔。
在第1层至第3层,A、B两个塔又各自分为两个结构单元,在第4层至第5层,结构中的单塔组合为两个连体结构,塔数合并为两个,塔楼形状为两个长矩形。
.桥梁标准构件系列产品LRB 系列铅芯隔震橡胶支座设计指南2012 年08 月.〖LRB 系列铅芯隔震橡胶支座〗设计指南目录1. 桥梁减隔震技术概述 (1)1.1 减隔震技术基本原理 (1)1.2 减隔震支座发展及现状 (1)2. 支座结构设计 (2)2.1 设计依据 (2)2.2 支座分类 (3)2.3 支座型号 (3)2.4 支座结构 (3)2.5 产品特点 (4)3. 支座技术性能 (4)3.1 规格系列 (4)3.2 剪切模量 (5)3.3 水平等效刚度 (5)3.4 等效阻尼比 (5)3.5 设计剪切位移 (5)3.6 温度适用范围 (5)4. 支座布置原则 (5)5. 支座选用原则 (6)6. 减隔震计算 (7)7. 支座安装、更换、养护及尺寸 (8)7.1 支座安装工艺细则 (8)7.2 支座更换工艺 (14)7.3 支座的养护与维修 (14)7.4 支座安装尺寸 (16)LRB 系列铅芯隔震橡胶支座1. 桥梁减隔震技术概述1.1 减隔震技术基本原理我国是一个强震多发国家,地震发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡多、灾害严重,特别是近年发生的四川汶川特大地震、青海玉树大地震等地震灾害,给我们带来了惨痛的教训。
与此同时,桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分,一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线,同时,遭受破坏的大型桥梁修复往往非常困难,严重影响交通的抢通及恢复,从而影响救灾工作的开展,继而引发更大的次生灾害。
受到这些地震灾害的教训以后,基于桥梁抗震设计的结构控制技术开始在我国桥梁工程界得到日益重视,国内相关部门积极开展了桥梁减隔震设计及研究工作。
对于地震作用,传统结构设计采用的对策是“抗震”,即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。
一般来说,通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全,防止结构整体破坏或倒塌,然而,结构构件的损伤却无法避免。
在某些情况下,靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难,需要付出很大的代价。
某高层连体结构设计要点及铅芯橡胶支座应用2.上海建工集团股份有限公司200080一、项目概况本项目基地位于上海市闵行区华漕社区,项目总用地面积23864.50平方米,总建筑面积107561.65平方米。
由地上1栋10层研发楼A楼、1栋12层研发楼B楼、1栋11层研发楼C楼共3栋塔楼,以及两层地下室组成。
地上研发楼A、B、C楼功能为研发及辅助配套,其中研发楼A、B楼之间在地上3层~4层设架空的多功能厅,单体概况如下表。
本工程抗震设防分类为标准设防类。
拟建场地位于抗震设防烈度 7 度区,设计基本地震加速度为 0.10g,所属的设计地震分组为第二组。
拟建场地类别为Ⅳ类。
50年一遇基本风压0.55kN/m2,50年一遇基本雪压0.20kN/m2,地面粗糙度B类。
二、结构体系与结构布置研发楼A楼、B楼及C楼拟采用钢框架结构。
地下室采用现浇框架结构,塔楼采用钢筋桁架混凝土现浇板,地库采用现浇钢筋混凝土板,各塔楼结构上部结构计算嵌固部位均为地下室顶板。
研发楼A楼与B楼间在三四层设架空多功能厅,多功能厅在三、四层分别布置钢桁架以形成室内无柱大空间,满足建筑使用要求。
多功能厅主桁架支承在A、B楼框架柱侧面牛腿上。
跨度为31m 的主桁架作为主要竖向受力构件,垂直方向设置次桁架,楼面钢梁采用H型截面。
三、连体形式选择根据连接体与主体结构的连接方式,连体结构可分为强连接连体结构与弱连接连体结构两类。
采用强连接方式时,连体与两端主楼部分两端刚接或两端铰接连接,连体与主楼结构整体协调共同受力,此时连体主要承受重力荷载,同时要协调连体两端的变形及振动,连体与主楼相连处受力大,构造复杂。
采用弱连接方式时,连体与两端主楼相对独立,连体与结构一端铰接另一端做成滑动支座,或两端做成滑动支座,此时两端主楼独立工作,连体受力较小。
考虑到两侧塔楼的体型、平面布置及刚度虽然相近,塔楼钢框架结构体系抗侧刚度较弱,桁架双向刚度较大,如连接体采用刚性连接,连接体与两侧结构间将产生较大影响,结构抗震设计复杂,故连接体与两侧单体选用柔性连接,即多功能厅采用抗震支座与两侧塔楼柱牛腿弹性滑动连接,二者之间的弱连接构造采用铅芯橡胶支座实现。
某高层连体结构设计要点及铅芯橡胶支
座应用
2.上海建工集团股份有限公司200080
一、项目概况
本项目基地位于上海市闵行区华漕社区,项目总用地面积23864.50平方米,总建筑面积107561.65平方米。
由地上1栋10层研发楼A楼、1栋12层研发楼
B楼、1栋11层研发楼C楼共3栋塔楼,以及两层地下室组成。
地上研发楼A、B、C楼功能为研发及辅助配套,其中研发楼A、B楼之间在地上3层~4层设架空的
多功能厅,单体概况如下表。
本工程抗震设防分类为标准设防类。
拟建场地位于抗震设防烈度 7 度区,
设计基本地震加速度为 0.10g,所属的设计地震分组为第二组。
拟建场地类别为
Ⅳ类。
50年一遇基本风压0.55kN/m2,50年一遇基本雪压0.20kN/m2,地面粗糙
度B类。
二、结构体系与结构布置
研发楼A楼、B楼及C楼拟采用钢框架结构。
地下室采用现浇框架结构,塔
楼采用钢筋桁架混凝土现浇板,地库采用现浇钢筋混凝土板,各塔楼结构上部结
构计算嵌固部位均为地下室顶板。
研发楼A楼与B楼间在三四层设架空多功能厅,多功能厅在三、四层分别布置钢桁架以形成室内无柱大空间,满足建筑使用要求。
多功能厅主桁架支承在A、B楼框架柱侧面牛腿上。
跨度为31m 的主桁架作为主
要竖向受力构件,垂直方向设置次桁架,楼面钢梁采用H型截面。
三、连体形式选择
根据连接体与主体结构的连接方式,连体结构可分为强连接连体结构与弱连
接连体结构两类。
采用强连接方式时,连体与两端主楼部分两端刚接或两端铰接
连接,连体与主楼结构整体协调共同受力,此时连体主要承受重力荷载,同时要
协调连体两端的变形及振动,连体与主楼相连处受力大,构造复杂。
采用弱连接
方式时,连体与两端主楼相对独立,连体与结构一端铰接另一端做成滑动支座,
或两端做成滑动支座,此时两端主楼独立工作,连体受力较小。
考虑到两侧塔楼的体型、平面布置及刚度虽然相近,塔楼钢框架结构体系抗
侧刚度较弱,桁架双向刚度较大,如连接体采用刚性连接,连接体与两侧结构间
将产生较大影响,结构抗震设计复杂,故连接体与两侧单体选用柔性连接,即多
功能厅采用抗震支座与两侧塔楼柱牛腿弹性滑动连接,二者之间的弱连接构造采
用铅芯橡胶支座实现。
铅芯橡胶隔震支座在罕遇地震下的塑性性能可减小连体结
构在大震下传给主体结构的内力,弱化主体结构之间的共同作用,使两栋塔楼基
本接近各自受力的状态,尽量减少连接体两侧单体结构在地震作用下的相互影响。
施工图阶段通过计算比选,两侧塔楼为东西向长南北向短的矩形平面,当连
接体以一侧铰接一侧滑动支座与塔楼相连时,铰接端塔楼支座所在Y向地震作用
响应明显,支座相关框架构件设计困难。
因此,连接体两侧均选用弹性支座与塔楼相连,以使两侧支座共同承担连接体造成的地震影响,并通过弹性支座尽量减小该影响。
四、连体结构在多遇地震下的整体分
析
为了确定弱连接连体在地震作用下与两侧塔楼结构间的相互影响,建立连体
结构的整体模型对连体结构进行多遇地震作用下的弹性分析。
在MIDAS软件单独
分析多功能厅桁架的基础上,利用YJK软件将桁架空间层与两侧塔楼拼装为整体
模型,定义两点约束模拟铅芯橡胶隔震支座,控制支座在荷载准永久组合下的压
应力,确定铅芯橡胶支座规格及相应刚度参数。
同时,为了对比弱连接连体结构对主体结构的影响,采用单体模型同样进行
了上述多遇地震分析,模型中仅包含研发楼 A、 B楼,多功能厅作为集中荷载作
用在牛腿上。
比较了两个模型的动力特性、基底剪力、顶点位移等指标。
在多功
能厅桁架支座弹性的条件下,合模模型相对单塔模型塔楼基本周期增大,基底剪力、基底弯矩减小,地震作用下楼层位移角减小,楼层位移比、层间位移比减小,同时两塔楼第一、二周期仍以平动为主,X、Y向平动比例有变化。
可判断相对仅
按多功能厅荷载输入的单个塔楼,桁架与主体结构的以弹性支座弱连接时可减小
地震作用下多功能厅传给A、B楼的水平力,分析认为由于多功能厅铅芯橡胶支
座的设置,相当于在塔楼 A、B 之间设置了一个阻尼隔震装置,起到了减小地震
力的作用。
因而塔楼设计按分塔单独计算、合模计算结果包络设计可行。
结构基本周期
结构基底剪力
楼层侧向位移
五、罕遇地震弹塑性分析
为了进一步分析连体结构整体和单塔模型在罕遇地震下的抗震性能,采用YJK-Paco对连体结构和单塔模型进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。
其中
地震波选用遵循以下原则:选择3组地震波取包络结果;地震波的“有效持续
时间”不宜小于周期的5倍,并且应大于15s;多组地震时程曲线的平均地震影
响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,即在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。
由计算结果可知,大震作用下楼层弹塑性位移满足规范限值。
中震与大震下X、Y分别为主方向时,弹塑性位移普遍大于弹性位移,说明结构都可能已进入了
不同程度的非线性,最大位移均位于顶层。
大震弹塑性基底剪力明显小于弹性基
底剪力,与经验值相符合。
中震弹塑性基底剪力与弹性基底剪力比较接近,说明
中震下结构进入非线性程度较低。
中震与大震下X、Y分别为主方向时,弹塑性
位移角普遍大于弹性位移角,说明都已进入了非线性,但程度有些不同。
B楼地震波 X主方向第15层X方向位移时程曲线B楼地震波 Y主方向第15层Y方向位移时程曲
线
六、桁架支座设计
如上文所述,会议中心与两侧研发楼A、B楼采用铅芯橡胶支座实现弹性连接。
铅芯橡胶支座是在天然橡胶支座的中心或中心周围部位竖直压入一个或几个
纯度为99.99%以上的铅芯制成的。
铅芯橡胶支座具有如下特性:1.稳定的竖向承
载特性,能够保证发生设计水平变形条件时的竖向承载能力。
2.可变的水平刚度
特性。
铅芯屈服前支座水平刚度较大,可满足微小震及风荷载作用下的使用要求;在中震或大震作用下铅芯屈服,屈服后以刚度较小耗散地震能量,可减小主体结
构的动力响应。
3. 弹性复位能力。
铅芯橡胶支座内部天然橡胶具有较好的弹性,
在发生设计水平变形时具有弹性复位能力。
4. 阻尼耗能能力。
铅芯橡胶支座通
过将高纯度铅芯挤入天然橡胶支座的中孔,增加了橡胶隔震支座的滞回耗能能
力,100%剪应变时的阻尼比可达15%-40%。
5.柔性连接特性。
铅芯橡胶支座为主体结构与子结构提供了一种介于刚性连接和滑动连接之间的柔性连接。
6. 足够的耐久性。
橡胶隔震支座经过50-100年或更长时间的使用,经历长期恒定荷载、多次地震冲击荷载,以及外界环境长期综合作用,仍能保持符合要求的承载力、弹性恢复力、水平刚度、阻尼耗能能力等。
铅芯橡胶支座选取原则是根据柱轴向长期荷载确定铅芯橡胶支座直径,根据建筑类别及直径与内部橡胶层总厚度的比值确定支座的长期基准压应力。
根据铅芯橡胶支座直径、隔震层最大变形确定橡胶层厚度。
按照准永久组合下支座应力控制原则选用LRB600型支座,竖向刚度2400KN/mm,等效水平刚度1.4kN/mm,屈服前刚度11.48kN/mm,屈服前刚度度0.88kN/mm,屈服力63kN,支座极限位移540mm.
多功能厅桁架两端均选用铅芯橡胶支座,在地震作用下允许变形满足两塔楼罕遇地震作用下位移要求,支座的牛腿设计中X、Y向尺寸按照塔楼弹塑性分析位移值复核,其中X向在单塔位移最大值基础上参照两塔楼合计位移留有余量。
另外支座牛腿设计中采取防碰撞、坠落措施,在牛腿顶面设置竖向钢板内贴橡胶垫板的方式。
设
七、性能化设计与舒适度验算
针对研发楼A、B楼与多功能厅连体结构的关键构件进行性能化设计,其中桁架支座相关框架柱、局部错层柱按中震弹性,框架梁按中震不屈服,支承桁架牛腿按照大震弹性设计,性能化设计水准和计算参数取值如下表。
根据《工程结构通用规范》、《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》要求,
对会议中心桁架结构需验算行走激励和有节奏运动时楼盖竖向振动加速度不大于
限值,第一阶竖向自振频率不小于限值,此处不做赘述。
八、结语
本项目中对于研发楼A、B楼与会议中心连体结构,选用两端弹性支座弱连
接形式,减小了地震作用下会议中心与两侧塔楼的相互影响。
铅芯橡胶支座在罕
遇地震下的塑性性能可减小连体结构在大震下传给主体结构的内力,弱化主体结
构之间的共同作用,具有良好的隔震作用。
铅芯橡胶支座设计中按照竖向荷载、罕遇塔楼位移确定铅芯橡胶支座选型,
在地震作用下支座变形能力满足两塔楼罕遇地震作用下位移要求。
对于连体相关的框架梁柱、支承牛腿等关键构件进行不同水准的性能化设计。