容许压应力与形状系数:支座的承载能力与其形状系数S(有效承压面积与自由侧表面积之比)密切相关。规范要求,当形状系数S > 8时,支座的容许压应力可取为10MPa。形状系数是设计选型中的核心计算参数。
隔震技术的主要检测难点:极限承载力试验:承载力大于 10000KN 的支座检测面临瓶颈,因相关大型试验设备稀缺。水平力抗剪性能试验:对试验设备的伺服控制要求较高,设备资金投入规模大。橡胶化学成份鉴别:技术难度较大,需专业检测手段与设备支撑。
摩擦滑移隔震支座
与周边结构的协同:在安装有隔震支座的建筑中,需注意与其他工序的协调。例如,绑扎隔震层底板梁钢筋时,应避免碰撞下预埋板。当钢筋位置与预埋件冲突时,可将钢筋调整为双排或多排布置,并保持箍筋肢数不变。同时,可能需要使用如特种补偿收缩混凝土(如C50砼) 以保证结构的整体性。
高阻尼橡胶支座(HRB)HIGHDAMPINGRUBBERBEARING隔减震设计具有以下优点:隔震、减震装置即使震后产生较大的永久变形或损坏,其拉位、更换或维修也要比更换、维修结构方便、经济;隔震层ISOLATIONLAYER隔震层部件出厂合格证书;隔震层部件的产品性能出厂检验报告;隔震层部件的改装、更换或加固,应在有经验的工程技术人员指导下进行。
摩擦摆隔震支座FPSII-5000-400-4.11
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。
隔震体系虽需增加隔震层(含支座、连接构件)造价(约增加 30~50 元 /㎡),但可通过两大途径抵消:上部结构设防降级:隔震后上部结构抗震设防烈度可降低 1 度(如从 8 度降至 7 度),构件截面(梁、柱、墙)可减小 10%~15%;配筋量减少:地震作用降低 60%~80%,上部结构配筋率可降低 15%~20%(如框架梁配筋率从 1.2% 降至 1.0%)。最终,隔震建筑总造价与同类非隔震建筑基本持平,部分大跨度建筑甚至略有降低(约 2%~3%)。
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FPS摩擦摆支座(Friction Pendulum System,简称FPS)是一种先进的结构隔震装置,用于减少建筑物或桥梁在地震时受到的震动影响。它基于摆的动力学原理和摩擦耗能机制,通过隔离上部结构和基础之间的相对运动来减小地震能量向上部结构的传递。
通常在布置支座时需要考虑以下的基本原则:上部结构是空间结构时,支座应能同时适应建筑顺桥向(X方向)和横桥向(Y方向)的变形;支座必须能可靠的传递垂直和水平反力;支座应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、恒向转角应尽可能不受约束;铁路建筑通常必须在每联梁体上设置一个固定支座;当建筑位于坡道上,固定支座一般应设在下坡方向的桥台上;当建筑位于平坡上,固定支座宜设在主要行车方向的前端桥台上;支座各部应保持完整、清洁。
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减震:地震力是建筑结构中最大的外部力之一,而摩擦摆支座可以减少地震对建筑结构的影响,保护建筑结构不受到严重损害。通过摩擦材料的摩擦力作用,将结构的位移转化为能够消耗地震能量的热量,从而达到减震的效果。
橡胶支座作为建筑与桥梁工程隔震、承载体系的核心构件,其结构优化、施工质量、隔震设计合理性直接决定工程抗震安全性与长期稳定性。本文结合技术试验成果、施工规范要求及工程实践经验,系统阐述橡胶支座的性能特性、规格分类、施工管控及隔震设计关键技术,为工程应用提供专业指导。

橡胶垫隔震(以隔震橡胶支座为核心)通过支座的弹性变形与耗能特性实现减震,具有以下优势:隔震橡胶支座可通过铅芯、高阻尼橡胶等材料的耗能作用,吸收地震能量;支座的剪切变形可适应建筑的水平位移,减少上部结构的地震响应,即使上部结构存在质心偏心(如各层质心不重合导致的扭转反应),隔震层也能有效削弱这种偏心效应。
成本与效益平衡:采用隔震技术虽会增加支座与装置的直接成本,但因此可降低上部结构地震作用,减小梁、柱截面尺寸,节约钢材与混凝土用量,整体工程造价未必增加,长期安全效益显著。
