FPS建筑摩擦摆支座(Friction Pendulum System,简称FPS)是一种用于建筑物抗震设计的摆式隔震系统。它基于摩擦力和摆动原理,旨在通过球面摆动延长结构振动周期和滑动界面摩擦消耗地震能量,从而实现隔震功能。
现代建筑“基础隔震”概念的基本原理是在建筑物上部结构与基础之间设置安全可靠的隔震柔性底层,使建筑物与基础隔开。这样,支撑在隔震系统上的整个建筑物在地震时便具有较大的剪切变形能力,使地震的各种破坏力对上部建筑物的直接拉力降至小,减小上部结构的地震反应(一般可减小至1/5左右),确保建筑物在任何突发强地震中不被破坏和倒塌,是一种立足于“隔”的以柔克剐、以隔减震的积极抗震的方法。可以说,从“抗”到“隔”,是抗震设防策略的一次重大改变和飞跃。
逋常在布置建筑支座时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(叉方向)和横桥向…方向)的变形;支座必须能可靠地传递垂直和水平反力;女座应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、横向转角应尽可能不受约束;铁路建筑通常必须保每联梁体上设置一个固定支座;当建筑位下坡道1:,固定支座一般应设在下坡方向的桥台上;当挢梁位于甲坡上,固定支座宜设在卞要行车方向的前端桥台上;较长的连续梁桥固定支座设在桥长中间部位的桥墩上较为合理,闶为此处支座的垂直反力较大,且两侧的自由仲缩长度比较均衡;固定支座宜设置在具有较大支座反力的地方;墩顶横梁的横向刚度较小时,应设置横向易转动的建筑支座;在同一桥墩上的几个支座应具有相近的转动刚度;在预应乃梁上的支座不应该对梁体的横向预应力产生约束,同时也不得将施加梁体横向顸应力的荷载传给墩台;对于斜桥及横向芴发生变形的建筑不宜采用辊轴和摇轴等线支座;连续梁可能发生支座沉陷时,应考虑支座高度调整的对能性。
显有效地减轻结构的地震反应:从振动台地震模拟试验结果及已建造的隔震结构在地震中的强震记录得知,隔震体系的上部结构加速度反应只相当于传统结构(基础固定)加速度反应的1/11~1/12。这种减震效果是一般传统抗震结构所望尘莫及的,从而能非常有效地保护结构物及内部设备在强地震冲击下免遭毁坏。
尤其是法国的弗列新涅提出了用钢筋格栅或钢板设置在橡胶中,用以约束橡胶的横向膨胀的方法,从而使板式橡胶支座得到了迅速的发展。
请关注:盆式橡胶支座连接板未拆除和安装方法橡胶支座,板式橡胶支座为您讲解:前几天,铁道部因为动车事故,不仅形象受损,也遭遇严重信任危机,银行拒贷等后果,使其工程建设方面的投资锐减,资金严重缺位,致使大量在建工程停工,给下游供应商造成不小的震动。
我国在1975年出版的《公路桥涵设计规范》(试行)中首次将板式橡胶支座内容列入,1980年为修订《公路桥涵设计规范》。
板式橡胶支座圆形四氟板式橡胶支座(GYZF4系列)聚四氟乙烯板式橡胶支座---矩形四氟板式橡胶支座(GJZF4系列)球冠四氟板式橡胶支座(TCYBF4系列)建筑板式橡胶支座的分类及表示方法根据建筑板式橡胶支座的结构型式分类如下:A、球冠圆建筑板式橡胶支座(TCYB系列)普通建筑板式橡胶支座---矩形普通板式橡胶支座(GJZ系列)圆形普通建筑板式橡胶支座(GYZ系列)板式橡胶支座按胶种适用温度分类如下:A、氯丁橡胶:适用温度+60℃∽-25℃天然橡胶:适用温度+60℃∽-40℃三元乙丙橡胶:适用温度+60℃∽-45℃建筑板式橡胶支座的适用范围普通暴行症板式橡胶支座实用于淡红色小于30M、位移量较小的建筑.不同的平面形状适用于不同的桥跨结构,正交建筑用矩形支座;曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座.四氟暴行症板式橡胶支座实用于大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量建筑.它还可用作连续梁顶推及T型梁横移中的滑块.矩形、圆形四氟板式橡胶支座的应用非别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同。
(图一)橡胶支座LNR
隔震层的偏心:指上部结构的质心与隔震层隔震支座的刚心不重合,这对隔震层端部的隔震支座的水平变形影响很大,当偏心很大时,结构角部的隔震支座可能产生较大的水平位移,甚至超出限位控制,而此时中部某些隔震支座变形很小,整体隔震不合理。对于相同的偏心矩和偏心率,由于隔震层平面形状、隔震支座位置、非线性特性引起的扭转振动也不相同。即使在弹性设计时,不存在偏心,但在高压力下,特别是第二形状系数较小的小型叠层橡胶支座的刚度会降低;地震时摩擦支座的摩擦力与轴力相关;铅芯橡胶支座、阻尼器等会因为制作安装上的误差导致刚度的变化等,偏心是难以避免的。
构造简单,性能稳定,耐久性好,质量可靠。在无维护保养条件下使用年限与建筑物使用年限相同,且力学性能受周围环境温度影响小。
第三,对于标准跨径等于大于20m的板梁,常采用盆式橡胶支座,盆式橡胶支座由上支座板(包括顶板和不锈钢滑板)、聚四氟乙烯滑板、中间钢板、密封圈、橡胶板底盆等组成,分双向、纵向和固定等类型,安装注意事项与板式橡胶支座的安装方法类似。
为了隔离竖向震(振)动,对于隔震(振)体系,则要求隔震(振)装置具有合适的竖向刚度,使隔震(振)体系的竖向自振周期远离上部结构的自振周期及场地(或振源)的特征周期(或激振周期)从而明显有效地隔开竖向震(振)动,降低上部结构的震(振)动反应。
通过对全国范围内130个项目、335万平米减隔震建筑工程进行调查,在建筑抗震性能大幅提高的前提下,九度抗震设防区采用减隔震技术,结构造价明显降低5%左右;八度设防区工程造价略降低或持平;七度区工程造价略增加,通常增加约100元/平方米。从长期经济效益和建筑全寿命周期的费用—效益分析来看,建筑物若遭遇较大地震,传统抗震建筑将造成结构和财产两个方面损失,同时导致企业、工厂等不能正常工作造成经济损失。而隔震建筑在遭遇较大地震时,建筑功能完好,财产不损失,因此,隔震建筑长期经济效益较好。
建筑支座更换时应依据环境温度进行支座偏移量的验算,并宜选返点在有利的温度条件下施工。建筑支座更换完毕主梁就位时,也应分布进行,先将梁底临时支撑解除,然后顺序下落梁体就位。建筑支座检查合格后拆除千斤顶、临时支承钢板等顶升设备。建筑支座开裂:施工因素、支座质量问题、超载车辆的影响、支座垫石的影响以及其他因素。建筑支座是连接建筑上部结构和下部结构的重要结构部件。建筑支座是桥跨结构的支撑部分,其作用是将桥跨结构上的荷载通过支座传递给墩台。建筑支座是一种承受高应力的结构部件。建筑支座位移是指在建筑运营过程中,因为各种原因造成的建筑支座上部结构产生的横向或有一定角度的位移。建筑支座系统作为高速铁路建筑的重要组成部分,对建筑结构设计有着非常重要的影响。建筑支座依照其结构可分为3大类:一是建筑板式橡胶支座;二是盆式支座;三是球形橡胶支座。建筑支座异常变形:大多因为落梁时不够平稳,支座存在较大的初始剪切变形。
对于一般的板式橡胶支座处于无侧限受压状态,其抗压强度不高,加之其位移量取决于橡胶的容许剪切变形和支座高度,所以板式橡胶支座的承载力和位移值受到一定的限制。
原理是通过粘弹性材料的往复剪切变形来耗散能量。圆形板式橡胶支座近行情橡胶支座的正确就位先使支座和支承垫石按设计要求准确就位。圆形球冠板式橡胶支座具有在平面上各向同性,并以其球冠调节受力状况。圆形支座各向同性,安装时无需考虑方向性,只需将支座圆心同设计位置中心点重合即可。圆形支座可以不考虑方向问题,只需支座圆心与设计位置中心相重合即可。圆型板式橡胶支座的安装方法也与普通板式橡胶支座的安装方法,大同小异。
(图二)铅芯减隔震支座
其实建筑支座处于建筑上下部构造连接点的重要位置,是将上部的车辆荷载和结构荷载传递到下部构造的中间纽带,它的可靠程度直接影响建筑结构的安全度与耐久性。
大家都知道板式橡胶支座是建筑工程中重要的组成部分,也是连接建筑上下部结构的重要构件,是直接影响建筑寿命与行车安全的关键,并同时能完成梁体结构所需要的变形(水平位移及转角)。那么板式橡胶支座在安装过程中容易出现什么异常呢?下面由小编为大家总结分析如下:
虽然隔震体系要增加一层隔震装置,似乎造价有所增高.但随上部结构设防烈度的降低而节约的造价,可用于抵消隔震层的造价.因此,对整个隔震建筑的工程造价来说,和同类非隔震建筑相比,基本持平或略有降低。
当隔震支座与下部构架固定好后,将上预埋钢板放置在隔震支座顶部,螺栓穿过隔震胶支座连接钢板的螺栓孔后扭入套简内并拧紧;把伸入上支墩部分的预埋套筒与预埋锚筋与上部钢筋网绑扎牢固。
在设有橡胶支座的墩、台上,应预留更换支座所需要的位置,而且应注意在同一根大梁上横向避免设置两个或两个以上的支座,防止建筑支座受力不均。
可根据建筑(房屋等建筑物)所在地区的地震动峰值加速度直接选用相应的支座型号规格,且应考虑选用支座的水平刚度及大剪应变检算是否满足相应地震力作用下的使用要求。
对于隔震结构设计按照现行规范设计,必然跟水平减震系数相关,这个参数跟隔震设计息息相关,那就从这个参数说起。
隔震层部件供货企业的合法性证明;隔震层部件进场后,应按种类、规格、批次分开贮存。隔震层顶板、梁钢筋绑扎隔震层构(配)件施工的一般规定有哪些?隔震层构件的更换、修理或加固,应在有经验的工程技术人员的指导下进行。隔震层梁隔震层楼板预埋螺栓套筒隔震层施工过程中,应进行自检、互检和交接检,前一工序经检验合格后方可进行下一工序施工。隔震层施工前,施工操作人员应经过培训,应具有各自岗位需要的基础知识和技能水平。隔震层施工前,应根据设计、施工要求和现场施工条件,确定施工工艺,并应做好各项准备工作。隔震层施工前,应由建设单位组织设计、施工、监理等单位对设计文件进行交底和会审。隔震层下支墩底模支设隔震层橡胶隔震支座施工隔震层橡胶隔震支座施工工艺隔震层以下地面以上的结构在罕遇地震下的层间位移角限值,较非隔震结构提高了一倍。隔震房屋的安全性得到了人们的一致公认。隔震缝、煤气管道应全数检验,其他管线按20%抽检。隔震缝ISOLATIONSEAM隔震缝的施工验收都按主控项目进行验收:隔震缝可采用柔性材料或者脆性材料填充。隔震工程施工阶段,宜对隔震支座进行临时覆盖保护措施。隔震沟施工时,应严格按照设计构造的要求施工,避免水浸渍隔震橡胶支座。隔震技术的减震效果如何?隔震技术是目前地震工程界推广应用较多的成熟的高新技术之一。隔震技术适用于砖混结构和层数较低的混凝土结构及建筑,可以大大降低地震对隔震建筑的破坏作用。
(图三)铅芯LRB隔震橡胶支座厂家
那么今天我们解读板式橡胶支座的工作原理是什么?板式橡胶支座的主要功能是将建筑上部结构的反力可靠地传递给墩台,并同时能适应建筑结构位移和转角的变形,根据这些性能的要求,板式橡胶支座应设计成在垂直方向具有足够的刚度,以保证在大竖向荷载作用下支座产生一定的压缩变形,一般规定支座的大压缩变形之和不得超过橡胶总厚度的15写。
有关专家认为,为更好地推广应用在安全性、经济性优于传统抗震方式的橡胶减、隔震新技术,建议职能部门采取有效措施予以积极推广,橡胶支座抗震模拟实验加大建筑抗震的安全储备,橡胶支座更好地确保人民群众的生命财产安全。
板式橡胶支座分为GJZ(矩型)、GYZ(圆型)两种;四氟橡胶支座分为GJZF4(矩型)、GJZF4(圆型)两种。
板式橡胶支座在安装施工过程中,在有条件的前题下应对环境温度予以考虑,另外主要是保证在落梁的时候避免板式橡胶支座发生初始剪切。
橡胶建筑支座抗滑稳定性计算橡胶支座一般直接设置在墩台和梁底之间,在其受到梁体传来的水平力后,则支座与下面的垫石及上面的梁底间要有足够大的摩擦力,以保证支座不滑走,即:无活载作用时,应满足:μRGK≥1.4GEAG△T/TE有活载作用时,应满足:μRCK≥1.4GEAG△T/TE+FBK式中,μ为摩擦系数,橡胶支座与砼表面的摩阻系数取0.3,与钢板的摩阻系数取0.2;RGK为由结构自重引起的支座反力;RCK为由结构自重和汽车活载(计入冲击系数)引起的小支座反力;GEAG△T/TE为温度变化等因素因为支座大剪切变形时的相应水平力;FBK为由活载引起的制动力分在一个支座上的水平力;AG为支座平面毛面积。
鉴于广泛应用叠层橡胶支座、建筑的使用寿命和行车的舒适性,安全性,具有重要的影响,同时,作为一个结果,板式橡胶支座在使用和存在的问题是支座过早退化,支座使用寿命短,不能满足设计要求等问题。
在一般情况下,橡胶支座的设计计算根据其自身的特点是不同的,其中板式橡胶支座通常需要进行承压面积计算、支座厚度、竖向平均压缩变形、加劲钢板及抗滑稳定等计算。
它除了具有竖向刚度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应梁端转动外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系数,可使梁端在四氟板表面自由滑动,水平位移不受限制:橡胶支座特别适宜中、小荷载,大位移量的建筑使用。
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