摩擦摆隔振支座在高层建筑、桥梁和其他建筑结构中广泛应用,可以有效地降低地震对建筑结构的影响,保护人民生命和财产安全。然而,这种支座也有一些局限性,例如需要定期对摩擦材料进行更换和维护,对材料的质量要求也比较高。
基于性能的抗震设计方法在实际应用过程中迅速发展并走向成熟,目前已经在越来越多的结构类型中得以应用并取得很好的效果,如钢结构、钢—混组合结构等。值得一提的是,隔震结构和消能减震结构性能化设计一方面提升了结构自身的抗震性能,另一方面也促进了减隔震技术的发展。此外,性能化设计也不再单单局限于主体结构,其应用范围已经扩展到非结构构件,如砌体填充墙、玻璃幕墙、管道系统、照明系统、消防系统、通信设备等。
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球型支座机理:球型支座通过球面聚四氟乙烯(PTFE)板与对应不锈钢板之间的滑动来高效实现转动功能;利用平面PTFE板与不锈钢板之间的滑动来顺畅地实现水平位移。由球型支座衍生出的球型拉压支座,特别适用于网架结构,其特点是转角能力更大,且受力面分布均匀,不易产生应力集中现象。
FPS摩擦摆支座通常由一个上座板、一个下座板以及一个位于两者之间的球面滑动面构成。上座板与上部结构相连,而下座板则与基础或地面相连。在地震发生时,上座板相对于下座板在球面滑动面上滑动,产生摩擦耗能,从而减小地震能量对上部结构的影响。
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盆式支座安装前需额外做好准备:支承垫石按支座底板地脚螺栓间距与底柱规格预留螺栓孔;垫石顶面标高预留环氧砂浆垫层厚度;支座底板外垫石做坡面处理,防止积水。监理工程师需重点检查与四氟板接触的不锈钢表面,禁止出现损伤、拉毛(避免增大摩擦系数或损坏四氟板),并确保不锈钢板及四氟板硅脂坑清洁,硅脂填充饱满,保障支座自由滑移。
板式橡胶支座:由多层橡胶片与加劲钢板镶嵌、粘合压制而成,允许剪切模量为 1.0MPa,允许剪切角正切值 tanα≤0.7,在该范围内可保持稳定使用性能;当位移量较大时,可通过在橡胶板顶面贴覆聚四氟乙烯板、梁底贴覆不锈钢薄板,利用两者低摩擦特性满足大位移需求,即四氟乙烯橡胶支座。
摩擦摆减隔震球型支座
大吨位设计:为大吨位支座设计的盆式支座,除具备基本结构外,通常还需增设多种附加部件(如防尘圈、锚固系统等),以满足其特殊的承载、位移和耐久性要求。
布置优化:在曲线连续梁桥中,支座布置需充分考虑曲梁的纵、横向自由转动与移动需求,避免内力分布不均。抗扭支座宜沿曲率半径径向布置,并采用横向刚度较大的桥墩支撑。
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降低损失:通过摩擦摆支座的减震和缩短回复时间等作用,可以在自然灾害中降低建筑结构的损失,减少人员伤亡。
支座垫石的施工质量同样至关重要。最佳施工方案是与盖梁同步施工,这样既能保证支座垫石的充分养护时间,又能有效控制表面平整度。施工期间应对垫石表面采取妥善保护措施,避免外部冲击或过早承重导致表面损坏。

定期养护检查是确保支座长期性能的关键。需重点检查支座是否有异常变形、钢材是否锈蚀、聚四氟乙烯板与不锈钢板是否完好、滑移面是否清洁、润滑剂是否充足有效等,及时发现并处理潜在问题。对于滑板支座,相关设计规范对其在设计地震作用下的滑移行为应有明确界定,以为设计人员提供清晰的设计依据,避免对结构在地震中的实际响应特性判断不清。
层间隔震技术已成功应用于多层商场与高层住宅组合的建筑中,隔震层同时承担转换层与设备管道过渡层的功能,实现结构安全与使用功能的统一。
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