隔震结构的模型应该是带有隔震支座,非隔震结构则是去掉隔震支座的上部结构。但也有认为非隔震结构应该是将隔震结构中隔震支座换为同等水平刚度的柱子或刚度较大的柱子;抗震结构是假想结构,是不存在的,是为了采用现行规范的小震设计而人为强制等效出来的结构,事实上其变形和内力跟隔震结构都有较大的区别。注意的是,抗震结构必须保留隔震层,否则在按小震反应谱设计时,楼体的高度变了导致风荷载等计算不正确。
应用范围:主要用作大跨度(>30米)简支梁、连续板桥、多跨连续梁桥等活动支座,特别适用于水平位移量较大的工况。
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在支座选型时,应根据工程所在地的地震动参数选取相应规格型号,同时校核支座的水平刚度指标及其在极限剪应变状态下的使用性能,确保支座满足预期地震作用下的功能需求。
设计优势:原理简单,摩擦摆隔震建筑可简化为单摆模型,其摆动周期只取决于等效曲率半径,与建筑物重量无关;设计时无需考虑隔震层扭转变形,从隔震结构的剪重比可以直接估算出摩擦系数取值;选型简单,变形量和竖向承载力无耦合关系,确定摩擦系数和等效曲率半径后即可进行分析,支座选型仅与分析结果相关,无需根据选型结果重新计算。
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现代抗震分析也引入如功率流等物理量,能够同时反映结构振动强度与能量传递路径,弥补了单一参数评价的局限性,有助于优化支座参数,提升高架桥等结构的抗震性能。
支座安装并验收合格后,应立即对其外露的连接板件及螺栓进行全面防锈处理。随后,应采用稳固的防护框架(如木框)对支座进行包裹保护,有效防止后续上部结构施工可能造成的撞击、污染等损害。
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另一种布置方案:中墩设固定支座(承担纵、横向荷载),其余墩设定向滑移支座(分担横向荷载),桥台设定向支座,适配多跨连续梁桥的位移需求。
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。
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根据工程技术调查统计数据,目前在用桥梁中有相当比例的支座存在不同程度的病害问题。调查显示,约有20%的桥梁支座病害状况较为严重,急需进行更换或调整处理,否则将直接影响桥梁整体结构的安全性和耐久性。
适配性广泛:可应用于桥梁、医院、住宅等各类建筑与市政工程,尤其适用于地震高发区域的关键建筑(如美国加利福尼亚大学圣迭戈分校曾用地震模拟器测试 5 层 24 米高的模拟医院,验证了隔震支座对建筑的有效保护作用)。

隔震系统设计周期与竖向隔震设计要求:隔震系统周期需符合设计规范,例如某隔震建筑针对 1080KN?M 屈服后刚度及 14200KN 重力荷载,理论周期应为 27S,但 1999 年 AASHTO 规范为限制隔震系统过大位移,将该周期上限设定为 6S,工程设计需严格遵循规范要求。
在实际应用中,需根据具体工程的需求、结构特点以及相关标准和规范,选择合适类型和规格的摩擦摆支座,并确保其设计、安装和维护符合要求,以充分发挥隔震和减震效果,提高工程结构的安全性和稳定性。
