在建筑和工程领域,摩擦摆支座具有广泛的应用,特别是在地震区或易受风力影响的地区,用于支撑桥梁、建筑物等结构,以增加稳定性和减小震动。例如,在公路桥梁、斜拉桥、悬索桥以及特殊桥梁(如大跨度桥梁、重载桥梁等)中,摩擦摆支座能够减少结构在地震或风力作用下的位移和内力,提高结构的稳定性。
FPSII-2000-300-3.48 作为 II 型摩擦摆隔震支座,采用双主滑动摩擦面设计,地震时通过摆式运动消耗地震能量,同时依靠自身结构实现震后复位,残余变形小,可有效保障结构的正常使用功能。摆动周期 3.48 秒,能够延长结构自振周期,避开地震动卓越周期(通常为 0.2-1 秒),降低结构地震响应,提升结构的抗震能力。双主滑动摩擦面设计使支座在地震作用下的运动更加平稳,复位性能更加可靠。
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FPSII-9000-300-3.48 型号中,各部分含义明确。"FPS" 代表摩擦摆隔震支座,"II" 表示该支座为 II 型产品(双主滑动摩擦面型),"9000" 指基准竖向承载力为 9000kN,"300" 指极限位移为 300mm,"3.48" 表示摆动周期为 3.48 秒,对应等效曲率半径为 3000mm 的支座。该型号支座由带球面的上下连接板、内部球冠体滑块及双主滑动摩擦面构成,上部结构通过上连接板支承在滑块上,当地震发生时,上部结构水平力克服球形滑动面与滑块间的摩擦力,结构将以球面中心距为摆长作摆式运动,地震能量将在上部结构的不断摆动中以摩擦生热的形式消耗。
在隔震层梁板及支墩混凝土浇筑过程中,为保障下预埋板位置固定不变,应采用对隔震支墩震动影响最小的汽车泵进行混凝土浇筑。混凝土表面需进行压平赶光处理,阴阳角部位抹成八字角,确保施工质量。
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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。
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。
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聚四氟乙烯滑板式橡胶支座简称四氟滑板式支座(GJZFGYZF4系列),是于普通板式橡胶支座上按照支座尺寸大小粘附一层厚2-4MM的聚四氟乙烯板而成,除具有普通板式橡胶支座的竖向刚度与压缩变形,且能承受垂直荷载及适应梁端转动外,还能利用聚四氟乙烯板与梁底不锈钢板间的低摩擦系数可使建筑上部构造水平位移不受限制。
对于桥梁支座,摩阻系数是衡量其滑动性能的关键指标,标准值应≤0.03。每 2 年进行一次摩阻系数检测,能够及时发现摩阻系数的异常变化,如因硅脂干涸、滑移面磨损等原因导致摩阻系数增大,可及时采取相应的维护措施,如补注硅脂、修复滑移面等,确保支座的滑动性能正常 。
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经济性好:与其他隔震系统相比,摩擦摆支座的制造成本较低,维护简单。
屈服后的刚度值偏低。为了确保隔震装置在地震中能自动回复原位,在1991年或1999年的AASHTO设计规范中均要求,在设计50%大位移时,装置的横向恢复力应大于支座承受重力的5%。该支座承受的重力为14200KN,50%的大位移160MM时的恢复力仅有1652KN,为重力的%。远不能满足设计要求,无法保证支座恢复原位。
支座就位是一个关键步骤,滑移面的清洁和润滑直接影响到支座的滑动性能。在安装前,需用丙酮对滑移面进行仔细清洁,去除表面的油污、灰尘等杂质,确保滑移面的洁净。然后注满 5201 硅脂,用量≥200g/㎡,硅脂具有良好的润滑性能和抗老化性能,能够大大降低支座滑移面之间的摩擦系数,保证支座在水平位移时的顺畅性 。地脚螺栓孔采用高强无收缩砂浆灌注,这种砂浆具有早期强度高、无收缩等优点,能够确保地脚螺栓与基础之间的牢固连接,防止在使用过程中出现松动现象。螺栓紧固力矩需按型号严格控制,以 GPZ2000 支座为例,力矩≥300N?m,通过精确控制螺栓紧固力矩,保证支座在安装后能够稳定地工作,承受桥梁结构传来的各种荷载 。
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