选择适合的隔震支座需要综合考虑多个因素,以下是详细的步骤和要点:
一、建筑结构特性
建筑类型和功能
住宅建筑:如果是普通住宅,主要考虑居民的生命..和基本的居住功能保护。对于多层住宅,天然橡胶隔震支座(LNR)可能是比较合适的选择,它能够提供基本的隔震效果,成本也相对较低。而对于高层住宅,可能需要考虑铅芯橡胶隔震支座(LRB)或组合使用多种隔震支座,以应对更高的建筑高度和更复杂的地震响应。
公共建筑:像医院、学校、图书馆等人员密集且功能重要的建筑,对地震后的正常运营要求很高。这类建筑应优先选择隔震性能优越、具有良好复位特性的隔震支座,如铅芯橡胶隔震支座或摩擦摆隔震支座(FPS)。例如,医院的手术室、重症监护室等区域在地震后必须能够立即投入使用,隔震支座要能有效减少地震对建筑的破坏,..医疗设备正常工作。
工业建筑:对于有精密仪器或对振动敏感的工业厂房,如电子芯片制造车间、精密仪器实验室等,滑动隔震支座(如聚四氟乙烯滑板支座与摩擦摆隔震支座结合)可能更合适。这些支座可以有效减少地震和外部振动源对生产设备的影响,..产品质量和生产过程的连续性。
建筑高度和规模
建筑高度越高,其地震反应越复杂,自振周期也越长。对于高层建筑,需要选择能够有效延长自振周期并且具有足够承载能力的隔震支座。一般来说,建筑高度每增加一定数值,隔震支座的规格和性能要求也会相应提高。例如,在..层建筑中,可能需要采用大型的、高阻尼的隔震支座,并且可能需要多层隔震系统来满足抗震要求。
建筑规模(如建筑面积、层数等)也会影响隔震支座的选择。大面积建筑可能需要更多的隔震支座来均匀分布隔震效果,并且要考虑支座之间的协同工作能力。
二、地震特性
地震烈度和地震动参数
建筑所在地的地震烈度是选择隔震支座的关键因素。在高地震烈度地区,如处于地震活跃带的区域,需要选择具有更高阻尼和更强变形能力的隔震支座,如铅芯橡胶隔震支座或摩擦摆隔震支座。这些支座能够更好地消耗地震能量,减少建筑物的地震响应。
要考虑地震动的卓越周期、峰值加速度等参数。隔震支座的自振周期应尽量与地震动的卓越周期错开,以降低建筑物受到的地震作用力。例如,如果当地地震动的卓越周期为1-1.5秒,那么选择能够将建筑物自振周期延长到2-3秒的隔震支座会更有效。
地震类型
不同地区可能面临不同类型的地震,如近断层地震、远场地震等。近断层地震通常具有较强的脉冲特性,会导致建筑物产生较大的位移和速度。对于这种情况,需要选择能够承受大位移和高速度冲击的隔震支座,如具有良好韧性和快速复位能力的摩擦摆隔震支座。而对于远场地震,隔震支座的重点在于有效隔离地震波的高频振动,橡胶隔震支座在这种情况下可以发挥较好的作用。
三、隔震支座性能
承载能力
隔震支座的承载能力必须满足建筑的自重、活载以及地震作用下的大荷载需求。要根据建筑的结构形式和荷载分布情况,准确计算所需的承载能力。例如,对于大型商业建筑,由于其活载较大,需要选择承载能力较高的隔震支座,以..在正常使用和地震情况下建筑的..性。
变形能力和位移限制
隔震支座在地震作用下需要有足够的变形能力来吸收和耗散地震能量。但是,过大的变形可能会导致支座失稳或建筑物的过度倾斜。因此,要选择变形能力与建筑允许位移相匹配的隔震支座。一般来说,橡胶隔震支座的水平变形能力可以达到支座直径的几倍,在选择时要根据建筑的位移限制要求进行合理选型。
阻尼特性
合适的阻尼可以有效减少建筑物在地震中的振动和位移。不同类型的隔震支座具有不同的阻尼特性。例如,铅芯橡胶隔震支座的阻尼主要由铅芯提供,其阻尼比相对较高;而橡胶隔震支座(LNR)的阻尼比相对较低。根据建筑的抗震需求和地震特性,选择具有适当阻尼比的隔震支座,以达到更佳的隔震效果。
四、经济成本和维护
初始成本
不同类型的隔震支座价格差异较大。天然橡胶隔震支座价格相对较低,而铅芯橡胶隔震支座和摩擦摆隔震支座等高性能隔震支座价格较高。在选择时,要综合考虑建筑的抗震要求和经济预算。对于一些对隔震性能要求不是特别高的建筑,可以选择性价比高的隔震支座。
维护成本和使用寿命
隔震支座的维护成本也是需要考虑的因素。橡胶隔震支座可能需要定期检查橡胶的老化情况,滑动隔震支座要检查滑板的磨损等。选择使用寿命长、维护简单的隔震支座可以降低建筑的长期运营成本。例如,经过特殊处理的橡胶隔震支座使用寿命可以达到几十年,在选择时可以考虑这种具有良好耐久性的产品。