减隔震摩擦摆支座(也称为FPS摩擦摆支座)是一种特殊的减隔震装置,它利用钟摆原理和滑动界面摩擦来消耗地震能量,进而实现减震和隔震的功能。
水平向减震系数:对于隔震建筑,需通过动力分析计算“水平向减震系数”。该系数通常取隔震结构与对应的非隔震结构在各楼层剪力最大比值的0.7倍,是衡量隔震效果的关键指标。
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解如下:建筑支座是桥跨结构的支撑部分,其设置在梁板式体系中主梁与墩台之间,作用是将桥跨结构的荷载反力传递到墩台上,并将集中反力扩散到一个足够大的面积上,以保证墩台工作的安全可靠;是保证桥跨结构在荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由地变形(水平位移及转角),使结构实际受力时情况与结构的受力模型相符;是保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定,使其不至滑落。
模型简化原则:在进行结构分析建模时,考虑到隔震支座的抗弯、抗扭刚度远小于混凝土构件,为真实模拟其受力特性,通常将模型底层柱下端设置为铰接约束,以反映其弱弯矩传递能力。
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在使用极限状态之下,聚氨脂圆盘应按下列要求设计:由总荷载引起的瞬时变形不得超过圆盘不受力时厚度的10%,由徐变引起的附加变形不超过圆盘不受力时厚度的8纬;支座部件在任何部位都不相互脱离;圆盘的平均应力不超过35MPA,如果圆盘的外表面不是垂直的,应力应按圆盘的小平面面积来计算。
现代化解决方案:采用计算机控制系统对桥梁进行整体同步顶升来更换支座,已被证明是完美的解决方案。此项技术能够精确控制顶升过程,确保结构安全,其成功应用(例如在哑巴河桥支座更换工程中的实践)也为后续更换其他桥梁支座奠定了坚实的技术基础。
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由于层高较高,一般从使用方便考虑均设置高下支墩的隔震方式,笔者还没有见过高上支墩的工程。这种情况的案例比较多,典型的如云南东川的泰隆酒店,它的下支墩不仅高,而且还有长短不一的情况出现。经济实用模式的主要问题是多数情况下建筑允许的下支墩尺寸有限,实际上很难全面满足工程要求,高而细的悬臂下支墩看上去像人在踩高跷,有点悬,也有工程在下支墩顶面做拉梁,把各个悬臂下支墩连接成一个整体的空框架,虽然改善了受力,但会影响地下室净高。
在支座安装前,应对安装位置进行精确测量,确保支座安装平面与滑动或滚动平面平行,偏差宜控制在2%以内。施工支承垫石时应确保其尺寸略大于支座,通常每边宽出约10 cm,以保证足够的支承面积。施工前应对盖梁或台帽进行充分凿毛、清理并洒水湿润,确保混凝土结合良好。
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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%)。
为实现梁体精准落位,可在梁体底部预先标记支座十字中心线,并在梁端立面位置绘制相应的竖向对中参考线,使安装时梁体轴线与墩台支座中心线完全重合。

抗扭优化:铅芯支座优先布置在隔震层外围,通过合理调整其位置控制结构偏心率,提升隔震结构抗扭性能;
解如下:建筑支座是桥跨结构的支撑部分,其设置在梁板式体系中主梁与墩台之间,作用是将桥跨结构的荷载反力传递到墩台上,并将集中反力扩散到一个足够大的面积上,以保证墩台工作的安全可靠;是保证桥跨结构在荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由地变形(水平位移及转角),使结构实际受力时情况与结构的受力模型相符;是保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定,使其不至滑落。
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