随着现代科技的发展,为了有效提高建筑物抗震能力,科学家们开始发展隔震、减震与结构控制技术。在坚固基础上的结构在大地震作用下犹如一个“放大器”,一般会放大结构的振动响应,造成上部结构的破坏。传统抗震技术采用的是通过加大结构断面尺寸和配筋,使结构变得“刚强”的方式来抗御地震作用,或者容许结构构件有损坏,利用构件损坏后的韧性(结构进入非弹性状态)来降低地震作用,使结构“裂而不倒”。前一种“硬抗”方法不经济,有时也难以抵御强烈地震;后一种增加韧性的方法,在大震时,虽然结构不会倒塌,但是无法控制。所以20世纪70年代后期开始,科学家们发展了隔震与结构消能减震技术来增强结构的抗震能力。
建筑摩擦摆支座是一种结构简单、可靠性高、适用范围广的隔震支座,能够有效地提高建筑结构的抗震性能和安全性。
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性能要求:在罕遇地震作用下,隔震层必须保持稳定,且不出现不可恢复的变形。
隔震支座施工组织设计,必须有安全技术措施,施工现场所有安全设施必须按照施工技术措施的规定和要求设置。隔震支座下部结构件钢筋绑扎,并浇筑混泥土至下预埋板锚筋或预埋螺杆标高;隔震支座预埋件应符合现行有关标准、设计文件和施工方案的规定。隔震支座中心标高与设计标高的偏差不应大于5MM;隔震支座中心的平面位置与设计值位置的偏差不应大于5MM;各类钢筋代码说明,型钢代码及其截面尺寸标记说明;各类混凝土构件的环境类别及其外层钢筋的保护层厚度;各特殊工种经培训考试合格后持证上岗,严禁无证作业;各支承垫石顶面标高应符合设计要求。
摩擦式隔震支座
球型支座:较盆式支座具有转动灵活、适应大转角等优势,适用于大跨径桥梁;隔震支座:虽增约5%造价,但可显著降低震后修复成本,社会经济效益显著;简易支座:跨径<10m的简支结构可采用平板支座或油毛毡垫层。
摩擦摆隔震支座(Friction Pendulum Bearing,简称FPB)是一种先进的隔震装置,它基于钟摆原理和摩擦耗能机制来减少建筑物或桥梁在地震等外部激励下的响应。摩擦摆隔震支座通过球面滑动和摩擦耗能来隔离地震能量,从而保护上部结构免受地震破坏。
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在支座的摩擦材料的作用下,建筑结构被迫在一个较小的位移范围内运动,从而降低了地震产生的振动幅度,缩短了回复时间。通过这样的调整,建筑结构的安全性得到了极大的提高。
支座安装平面必须与支座的滑动平面或滚动平面平行,其平行度偏差不宜超过2‰。
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易于安装和维护:摩擦摆隔震支座的安装相对简单,且后期维护成本较低。
高烈度区往往因为地震作用较大导致结构设计比较困难,一般受限于结构形式、建筑高度、抗震等级以及配筋率,调模型阶段就会令设计人员比较头疼。如果采用隔震技术,以上问题就变得比较简单了,首先上部结构因隔震地震作用显著降低,即“降度”,结构设计的难度将大大降低,设计周期会缩短,设计效率就会得到提高。另外在高烈度区结构形式也可以灵活选用,比如高烈度区传统结构要采用混凝土剪力墙结构体系才能满足规范要求,那么采用隔震技术后,混凝土框剪结构甚至框架结构体系就能满足规范要求了,这样上部结构结构的选型就比较灵活了。

LRB铅芯隔震支座选用原则:支座选型时,可根据桥梁所在地区的地震动峰值加速度直接选用相应的支座型号规格,且应考虑选用支座的水平刚度及最大剪应变检算是否满足相应地震力作用下的使用要求。支座选型时应根据跨度和温度变化幅度,并考虑施工偏差等因素选用相应位移量的支座。支座选型应满足实际桥梁结构的空间位置要求,锚固螺栓应避免与结构受力钢筋位置冲突。
安装前检查,需对梁体底面、墩台支承垫石平整度与平行度进行复核,确保支座安装面与滑动面平行度偏差≤2‰,防止支座扭曲及应力集中。
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- ·LNR 天然橡胶隔震支座
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- ·FPS 摩擦摆隔震支座
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