建筑摩擦摆隔震支座是一种通过球面摆动延长结构振动周期和滑动界面摩擦消耗地震能量实现隔震功能的支座,简称FPS(Friction Pendulum System)。
橡胶支座结构创新与性能特性:传统结构模式的突破板式橡胶支座的应用正推动其传统结构模式的革新,通过材料配比优化与结构设计升级,进一步提升支座的承载能力、变形适应性与抗震性能,更好适配现代工程复杂的受力需求。
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板式橡胶支座A,B分别给出了对于三跨、五跨、七跨连续梁桥在Ⅰ、Ⅳ类场地,不同烈度水平地震作用下的计算结果.在Ⅰ类场地条件,上部结构传给板式支座的地震力受滑板支座摩擦系数变化的影响不大;在Ⅳ类场地条件下,则随摩擦系数的增加而降低.同时在中标出在低烈度水平地震作用及不同摩擦系数值下,存在部分滑板支座发生滑动的情况.板式橡胶支座剪力随跨数增加的变化规律给出连续梁桥在Ⅱ类场地不同烈度水平地震作用下,随跨数变化的计算结果.从中可知、,上部结构传给板式橡胶支座的地震力随跨数增加仅略有增加.中同时给出了按《规范》公式4.2.6-1.4.2.6-4计算的结果,其中,在按《规范》公式4,2.6-4计算时,摩擦系数取0.02.对于常用的滑板支座,其摩擦系数值通常在0.02—0.06之间,由计算结果可知,按4.2.6-1计算结果与时程分析结果比较接近,变化规律也与时程分析结果类似,但有时所得结果偏低.按《规范》公式4.2.6-4计算,因《规范》规定局≥0.3,P1D=0.02,可知随跨数增加板式支座剪力迅速增加,并随烈度增加而增大,但由5知,时程分析结果并不呈现这样的规律,而随跨数增加,仅略有增加.如果在4.2.6-4式中使用滑板支座所具有的实际摩擦系数值计算,则有时会得到板式支座剪力为负值的错误结果。
摩擦摆支座具有隔震和减震功能,其应用领域较为广泛,主要包括以下方面:
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隔震等级与初步设计:设计单位需先确定水平向减震系数,通过 “设防烈度降低一度” 的思路,以减震后的水平地震作用进行上部结构初步设计,进而明确隔震支座的规格型号。
铅芯:位于橡胶层内部,提供垂直承载能力和抗剪切性能,同时吸收部分地震能量。
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地震综合观测基地由大连市建筑设计研究院设计,在建筑基础部位加装34个隔震支座,具备以下三方面优点:一是建筑隔震橡胶支座耐久性好,抗低周期疲劳性能、抗热空气老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均较好,其寿命可达80~100年,期间的隔震力学性能不会发生明显变化;二是具有足够的安全储备,水平变形250%不会影响使用,另外具有足够竖向承载力保证稳定的支撑建筑物,建筑隔震橡胶支座结构中的隔震层具有稳定的弹性复位功能,能在多次地震中自动瞬时复位;三是设计及施工方便,因建筑隔震橡胶支座的设计与配方科学合理,与传统的抗震结构相比,上部结构的地震反应减小到前者的1/4~1/8左右,安全可靠度大大提高,建筑的设防目标一般可以提高一个设防等级;传统的设防目标是小震不坏,中震可修,大震不倒,而隔震建筑能做到小震不坏,中震不坏或轻度损坏,大震不丧失使用功能,其潜在的经济效益和社会效益十分可观。
板式橡胶支座的衍生类型中,球冠圆板橡胶支座是对圆形板式橡胶支座的优化改进产品,在受力均匀性与变形适应性上更具优势。
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桥面连续就需设置连续缝,目前连续缝的设置不够完善,致使连续缝破损,而产生桥面跳车。切缝后及时清除槽内沥青混凝土及填料,凿毛槽口内混凝土表面。切缝时应注意保持路面切口完好,无啃边现象。青海省西宁市某高速公路建筑支座改换的根本方案如1所示。轻度损坏、部分中度损坏清理伸缩缝内沉积的垃圾和杂物,以防止顶升内梁体间互相挤压。板式橡胶支座的厚度选择和路基工程的特点橡胶支座的厚度不同,所能承受的压力也是不同的。请关注隔振橡胶支座预埋板的安装方法详解。求出地震作用下隔震结构与非隔震结构各层层剪力之比。
焊接连接:对于采用焊接连接的盆式支座,应严格按照焊接工艺要求进行操作,保证焊缝质量。

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由于层高较高,一般从使用方便考虑均设置高下支墩的隔震方式,笔者还没有见过高上支墩的工程。这种情况的案例比较多,典型的如云南东川的泰隆酒店,它的下支墩不仅高,而且还有长短不一的情况出现。经济实用模式的主要问题是多数情况下建筑允许的下支墩尺寸有限,实际上很难全面满足工程要求,高而细的悬臂下支墩看上去像人在踩高跷,有点悬,也有工程在下支墩顶面做拉梁,把各个悬臂下支墩连接成一个整体的空框架,虽然改善了受力,但会影响地下室净高。
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