隔震技术在某巨型钢框架结构中的应用(2)
3.1 隔震支座竖向位移
根据监测的数据,隔震支座竖向最大的位移偏差,见表1。
3.2 隔震支座偏心位移
施工过程中,隔震支座产生了偏心位移,主要有以下三方面的原因:①隔震支座受钢结构施工影响发生偏心受压,随着施工的不断进行,偏心受压后所产生的弯矩内力也将增大;②在进行巨型钢框架吊装的时候,由于隔震支座受到较大的不平衡力作用后会产生偏心位移;③在巨型框架梁吊装过程中,框架柱内部会产生较大的额外弯矩,这些也会导致隔震支座发生偏心位移。
根据对隔震支座偏心变形监测,施工初期安装阶段对隔震支座影响较大,后期变化比较平缓。E区隔震支座的最大偏心变形达到13.9 mm。
3.3 隔震支座水平位移
受E区巨型钢框架结构的施工影响,柱端隔震支座在水平方向发生位移偏差。隔震支座的水平位移随施工过程的变形情况如图4所示。
根据隔震支座水平位移现场监测,隔震支座的变形均为朝结构中间位置方向;在远离结构中心的支座变形大,靠近结构中心的支座变形小,最大的水平位移在两个方向达到28 mm以及39 mm;根据施工阶段的监测,隔震支座的水平位移随着时间的增长呈递增趋势,后期位移变化相对缓和,待主体结构完工后,位移趋于稳定。
4 隔震结构施工方法优化建议
鉴于上部巨型框架安装时对柱下隔震垫产生的变形影响,在以后的类似隔震结构上部钢结构安装时,建议施工方法可从以下几方面进行优化:
①隔震支座受钢结构施工影响发生偏心受压,并随着框架柱的继续安装,偏心受压产生的弯距也不断增大,可能导致隔震支座偏压破坏。针对这种偏心受压影响,在钢框架施工安装过程中,严格按照精度要求进行与上预埋钢板连接的框架柱安装,减小初始偏心和误差累加。
②巨型框架的施工对隔震支座是突然且不平衡加载,因此应对隔震支座的应力进行监测,并调整框架柱的安装顺序,尽量做到对称安装,避免单边造成对隔震垫过大的偏心影响,同时,在可能产生过大偏心受压的隔震垫先用千斤顶支撑钢板作保护,等上部框架柱安装平衡完毕再撤下。
③巨型框架梁整体吊装时对框架柱产生附加弯距,造成隔震垫的不良影响。由于初始安装偏心的存在,附加弯距还将可能产生扭距。该附加弯距可能会对柱下隔震垫产生过大拉力导致破坏。建议在安装过程中进行施工监测,并利用有限元模拟施工过程,确定附加弯距大小以及对隔震垫产生拉力的大小,对将产生拉力和大偏心受压的隔震垫用千斤顶支撑钢板作保护,等上部力平衡后再撤下。
另外,在隔震结构施工时,为尽量降低上部结构施工对隔震支座造成的变形影响,必要时可考虑将叠层橡胶支座支承的上部结构和基础结构临时连在一起,这样施工荷载先作用在基础上,待安装完毕平衡稳定后,再撤除临时连接,这样就降低了施工安装对隔震支座的不良影响。
5 总 结
通过在隔震技术在某巨型钢框架结构中的应用,可以得出隔震技术应用在巨型钢框架结构中一些特点;由于现场安装影响因素较多,隔震支座受施工影响发生位移偏差,结合实际隔震支座施工现场中的监测,建议在今后类似巨型钢框架结构中应用隔震技术时,在施工过程中采取一定的措施尽量减小隔震支座的位移偏差。
参考文献:
[1] 周福霖.工程结构减震控制[M].北京:地震出版社,1997.
[2] 陈劲涛.叠层橡胶支座基础隔震施工技术[J].施工技术,2005,34(10):75-76.
[3] 毛志童,苏海明.隔震支座的施工技术[J].甘肃科技,2004,20(11):139-140.
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