摩擦摆隔震支座(FPS)属于滑移式隔震装置,核心结构由上支座板、下支座板、滑动面及耐磨材料组成。其工作原理简单且高效,通过滑动面的低摩擦特性,在地震发生时允许建筑上部结构沿滑动面产生相对滑移,延长结构自振周期,避开地震能量集中的频率区间,同时利用摩擦消耗地震能量,大幅减少传递到建筑上部的地震作用力,有效保护建筑主体结构及内部设施安全。相较于传统橡胶支座,FPS 支座具有承载能力强、隔震效率高、耐久性好、适用范围广等优势,尤其适配大跨度、大荷载及高烈度设防地区的建筑工程。
FPSII-9000-300-3.48 型号支座适用于 8 度及以上地震区的各类超大型建筑与公路、铁路桥梁工程,尤其适用于需要超高竖向承载力的结构。在建筑领域,可应用于超高层建筑、摩天大楼、大型会展中心、机场航站楼等对抗震要求极高的生命线工程,保障建筑在地震中的安全与正常使用功能。在桥梁工程中,适用于大跨度斜拉桥、悬索桥、跨海大桥等,可有效减少地震对桥梁结构的破坏,提升桥梁的抗震性能与使用寿命。此外,该型号支座也可用于核电站、水利枢纽、大型工业厂房等重要建筑,为各类重大工程提供可靠的隔震解决方案。
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压缩变形:支座的竖向压缩变形不应大于支座总高度的2%。
型号示例:以GPZ(II)系列为例,其型号编码包含丰富信息。GPZ(II)50DX:表示该系列中设计承载力为50MN(约5000吨)的单向活动常温型支座。GPZ(II)80GD:表示该系列中设计承载力为80MN(约8000吨)的固定常温型支座。
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规范的施工是确保支座正常工作的最后一道关卡。
采用减隔震组合技术,在建筑中加入旋转摩擦阻尼器以满足由EEDP进行减隔震设计的建筑的实际地震需求。对旋转摩擦阻尼器的结构形式及工作原理、荷载-位移关系、耗能的稳定性进行了介绍。结合旋转摩擦阻尼器滞回曲线的特点,将其与弹簧结合能够得到弹塑性双折线模型,就这一组合在高速铁路建筑中的应用形式进行了简要探讨。
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安装构造措施:在浇筑梁体前,应于底座放置略大于支座的支撑钢板,通过焊接锚固钢筋与梁体连接,并与支撑板、梁模板共同构成完整的支撑体系。通过上述工艺措施,可确保支座与梁底板、垫石顶面实现全面密合。
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相关震害调查研究表明,采用隔震技术的建筑在地震作用下表现优异。具体工程案例显示,配备隔震系统的医疗建筑在强震后主体结构保持完好,内部设备运转正常,在灾后应急救援中发挥了关键作用,而非隔震区建筑则受损严重。
高阻尼橡胶隔震支座的技术优势,使其在隔震工程中具备独特竞争力。第一,高阻尼、强耗能:通过优化橡胶配方,支座阻尼比显著高于普通天然橡胶支座,地震发生时可通过橡胶材料的内摩擦作用快速消耗地震能量,减少建筑结构振动幅度,降低震害风险,耗能效果接近铅芯橡胶支座,可满足多数中高烈度区工程需求。第二,环保无污染:产品不含铅等重金属材料,避免铅污染风险,适用于学校、医院、住宅密集区、食品加工厂房等对环保要求严格的场所,符合绿色建筑发展理念。第三,弹性复位性能好:保留天然橡胶支座优异的弹性恢复能力,地震作用结束后可快速带动建筑复位,残余变形小,保障建筑震后正常使用。第四,耐久性强、适应范围广:特制橡胶配方提升了产品的耐老化、耐疲劳、耐低温性能,可适应不同气候环境,尤其适用于寒冷地区;长期使用过程中,阻尼性能衰减缓慢,可长期保持稳定的隔震耗能效果,延长产品使用寿命。第五,结构简洁、安装维护便捷:与普通橡胶支座结构类似,构造简单,生产、安装难度低,后期无需特殊维护,降低工程全生命周期成本。
力臂式减震工法:利用设有减震器的肘结力臂机构放大结构层间变形,提高耗能效率,显著减少地震反应,是日本近年出现的新型抗震技术。
FPS-3000-300-3.48 型号中,各部分含义明确。"FPS" 代表摩擦摆隔震支座,"3000" 指基准竖向承载力为 3000kN,"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。
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