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抗震装置是专门设计的结构支座,与大多数支座一样,在结构的上部和下部形成必要的连接—从而传递重力,同时也抵抗其他力并适应结构设计所需要的位移和旋转。
然而,抗震支座在地震中还可以以一种特殊的方式发挥作用,保护主体结构及其使用者。为了获得最佳性能,抗震装置应具有以下优点:
高阻尼橡胶支座,如LASTO®HDRB,它类似于没有滑动面的锚固板式橡胶支座,但使用特殊的高阻尼弹性混合物制造而成。该弹性混合物对水平(剪切)变形提供高抵抗力,并在地震过程中消散能量。
安装在混凝土结构中的LASTO®HDRB型圆形高阻尼橡胶支座(HDRB)
1. | 锚板(可选) |
2. | 用于传递水平荷载的连接器 |
3. | 带水平加筋板的弹性橡胶块 |
4. | 锚板(可选) |
铅芯橡胶支座,如LASTO®LRB,它也类似于没有滑动面的锚固板式橡胶支座,但有垂直铅芯,可在地震期间增加刚度和阻尼(能量消散),从而优化装置的尺寸,并能够在低强度和高强度地震期间的预期行为之间定义阈值。
LASTO®LRB型铅芯橡胶支座,上部和下部均有锚板
1. | 锚板(可选) |
2. | 用于传递水平荷载的连接器 |
3. | 带水平加筋板的弹性橡胶块 |
4. | 铅芯 |
5. | 锚板(可选) |
曲面滑块,如RESTON®PENDULUM,它在地震中通过类似简谐振动单摆的相对位移使支撑结构与地面运动隔离。当支撑结构发生水平位移时,抗震装置的滑动面与其特殊的高性能滑移材料之间的摩擦会消散地震能量。
在摆动过程中,滑动界面的曲率导致上部结构的轻微(几乎无法察觉)顶升。地震后,相同的曲率使得被支撑的结构在重力作用下返回到其原始位置。
RESTON®PENDULUM MONO型摩擦摆式减隔震支座的截面图—有一个弯曲的滑动面(上部)以适应位移。
RESTON®PENDULUM DUPLO型摩擦摆式减隔震支座的截面图—有两个弯曲的滑动面(上部和下部)
高阻尼橡胶支座和铅芯橡胶支座在很多方面是类似的。例如,LASTO®LRB和LASTO®HDRB抗震装置通常适用于高达30,000 kN的垂直载荷和高达装置总橡胶高度150% — 200%的水平地震位移。然而,LASTO®LRB铅芯橡胶支座提供的高达30%的阻尼性能明显高于LASTO®HDRB高阻尼橡胶支座提供的阻尼性能(高达约20%)。
另一方面,曲面滑块通常适用于较高荷载和位移。例如,RESTON®PENDULUM摩擦摆式减隔震支座通常可设计为承载高达150,000 kN的荷载,适应高达+/- 1,000 mm 的水平抗震位移量,同时还可以实现30%以上的阻尼系数。
当曲面滑块用于支撑和保护结构时,必须注意的是,如果同一上部结构使用不同的尺寸/设计,那么所有这些都必须针对相同的振动周期进行设计。还应注意的是,由于在曲面滑块位置的振动过程中,上部结构会轻微顶升,因此曲面滑块不应与弹性隔震器结合使用。
无论选择哪种类型的抗震装置来支撑结构,通常建议通过在获得认证的测试设备对随机选择的样本进行地震测试来验证设计和制造的装置的性能,该测试设备可以模拟装置设计的地震条件。
此类测试通常不考虑抗震装置的尺寸或规范,也不考虑以前对类似设备的任何测试—每个应用的独特性决定了要对每个应用进行测试。
确定和实施特定应用的最佳抗震保护策略—例如,考虑结构的设计、使用和位置—需要专业知识和经验。
当您需要为您的结构提供抗震保护(或任何其他类型的抗震保护)解决方案时,请随时联系我们—我们很乐意为您提供帮助。