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。
摩擦系数:摩擦系数对支座的阻尼性能有较大影响,在确定了准确的曲率半径基础上,选取合适的摩擦系数才能有效地增加建筑的抗震性。
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耐久性高:球面滑动面采用高耐磨材料制成,具有较长的使用寿命和良好的耐久性。
LRB铅芯隔震支座布置原则:本系列支座分为矩形铅芯支座、圆形铅芯支座两种类型,根据桥梁的结构型式、跨径、联长及桥梁宽度等参数确定支座的布置原则。支座布置时应检算支座的设计位移量是否满足制动力、混凝土收缩徐变和温度等共同作用及地震力引起的位移需求。连续梁单联长度不宜超过200m,跨数不宜超过6跨,若需要超过6跨时,支座布置应检算靠近滑动型支座的固定型支座的位移量是否满足位移需求,再根据情况增设滑动型支座。
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这些性能指标需要通过严格的检测验证,确保支座在实际工程中的可靠性和安全性。测试过程中,通过绘制拉伸荷载与拉伸位移曲线,根据曲线的变化趋势可以准确判定支座的破坏状态和极限承载力。
盆式支座构造:典型的安装工序包括拧紧下支座板的地脚螺栓,拆除上下支座板之间的临时连接角钢,在安全拆除临时千斤顶后,最后安装盆式支座的钢围板以完成封闭。
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抗震挡块与防落梁措施:在桥梁等重要结构中,除隔震支座外,常设置抗震挡块等构件,防止梁体位移过大导致落梁破坏。
上下水、暖气及燃气的进户管在隔震层处应设置水平向可任意错动的连接,可采用不锈钢波纹管等柔性接头。上支墩、顶板和梁混凝土施工橡胶隔震支座与上下结构间的关系如下图所示:上支墩底模支设、钢筋绑扎成品保护稍加修理即可继续使用设计0.000M标高所对应的标高值;设计不周设计时梁端部未能慎重考虑,在反复荷载作用下,梁端破损引起伸缩装置失灵。设计氟板支座模具时要注意储脂坑的方向。设计摩擦系数在常温下为0.03,低温下为0.05。设计上下承压钢板时,注意消除混凝土的不平整度。设计一般均按权限状态考虑,分别进行运台极限状态(SLS)和破坏极限状态(ULS)的检算。设计转角:0.006RAD和0.008RAD;伸缩缝安装时,要根据施工时的气温调节伸缩缝的设计宽度,以保证满足梁体伸缩量的佳要求。伸缩缝端部锚固区050CM左右)范围内,采用30-40号钢纤维混凝土,增强其抗冲击能力。伸缩缝端部锚固区处理不当是破损的主要原因。
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隔震支座安装节点:通常在下支墩顶面预埋带有锚筋及螺栓套筒的下预埋板,支座通过高强度螺栓与上下连接件可靠连接。
滑移结构优化:采用不锈钢板与聚四氟乙烯模压板组成平面滑移面,摩擦系数极低,能有效适应结构水平位移需求,同时具备承载能力大、变形量小的优势,可长期承受重载而保持稳定。

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。
建筑摩擦摆隔震支座具有以下一些特点:具有隔震能力,类似于橡胶隔震支座,具有较高的竖向承载能力、较大的水平位移变形能力、自动复位能力及阻尼耗能能力;动力特性稳定,其自振周期仅与滑动表面曲率半径有关,而与载重无关,并且滑动面由特殊材料制成,具备较低摩擦系数和高阻尼效果;自动复位能力强,能够依靠其上所承载的重力重新回到平衡位置;质量中心和刚度中心重合,可消除结构因质心和刚心偏心而导致的扭转影响;构造简单,性能稳定,耐久性好,质量可靠。在无维护保养条件下使用年限与建筑物使用年限相同,且力学性能受周围环境温度影响小。
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