采用摩擦摆减隔震支座系杆拱桥抗震性能分析
浅谈摩擦摆减隔震支座施工技术
浅谈摩擦摆减隔震支座施工技术作者：邹秀珍来源：《建筑工程技术与设计》2015年第03期摘要：复合曲面的摩擦摆减隔震支座，能控制支座的隔震周期。
本文结合京津塘高速公路北部新区段高架工程支座施工，浅谈复合曲面摩擦摆减隔震施工技术关键词：摩擦摆减隔震支座施工技术1、工程概述京津塘高速公路北部新区段高架工程位于天津市北辰区，工程抗震设防烈度7度；地震动峰值加速度系数A=0.15，所属设计地震分组为第二组，在现浇箱梁大跨度墩柱处（跨度大于50米）采用了摩擦摆减隔震支座，墩柱为单墩，每个墩柱上2个摩擦摆支座。
本工程现浇段无下垫石，标高由上垫石找齐。
采用的摩擦摆具体有：摩擦摆QZ-15000-DX：4块摩擦摆QZ-15000-GD：2块摩擦摆QZ-15000-SX：2块。
2、施工准备2.1、开工前，组织技术人员及施工人员熟悉和弄清有关技术问题、熟悉有关规范和技术标准。
2.2、灌浆料采用北京海岩兴业的成品料。
2.3、在安装开始前应先复核测量基准。
在墩顶或盖梁顶放出桥梁纵横中心轴线和高程，往后安装支座时，即以此为基准校核支座的平面位置和标高。
2.4、复核测量的结果应报监理工程师进行复核，无误后才可进入下一步工序。
2.5、施工前必须对支座的类型、几何尺寸等要素加以确认，是否满足施工要求。
2.6、施工前应确认各预埋件的相关尺寸、直径及深度是否符合施工要求。
3、施工方案3.1.安装准备3.1.1本工程无下垫石，支座安装前，需对墩顶支座底面清理干净，保持支座底面平整。
3.1.2为保证下支座板和墩顶的密贴，施工时墩顶顶面可适当预留调平层厚度，墩顶顶面与下支座板结合面四角高差不超过2mm。
墩台顶面按锚固螺栓的规格、数量预留锚栓孔。
预留锚栓孔的直径为15cm，深度为46cm；预留锚栓孔中心位置偏差不应超过10mm。
孔距（顺桥向×横桥向）为1028×1028 mm3.1.3支座顶面在安装时应保持水平，本工程由上垫石调整标高，桥梁纵坡对支座顶面水平没有影响3.1.4球型支座采用预埋锚固（套筒）与锚固螺栓的连接方式，在墩台顶面需按锚固套筒规格、数量预留锚栓孔。
摩擦摆支座在桥梁抗震设计中的应用及分析
摩擦摆支座在桥梁抗震设计中的应用及分析发表时间：2015-09-11T13:34:48.027Z 来源：《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿作者：唐普查[导读] 湖南省交通规划勘察设计院桥梁支座作为桥梁结构受力的关键部件，有将桥面荷载传递到墩台的作用，并且要适应活载、温度、混凝土收缩等外部作用的变化。
唐普查（湖南省交通规划勘察设计院，湖南，长沙，410008）【摘要】传统的桥梁抗震结构体系实际上是依靠结构本身的损坏而消耗大部分输入能量,是一种消极被动的抗震策略。
桥梁的隔震设计是在基础与上部结构之间设置隔震支座(例如摩擦摆隔震支座),隔震支座产生较大的位移,同时上部结构基本为平动,上部结构的加速度响应可减小到传统抗震结构的1/5~1/10,甚至更少,可有效地减小地震产生的灾害。
文章分析了桥梁橡胶支座的设计要点，并探讨了摩擦摆支座在桥梁抗震设计中的应用。
【关键词】摩擦摆支座；桥梁抗震；应用；分析前言地震严重威胁着人类的生存，如何使结构能够抵御地震是人类面临的重大问题。
桥梁支座作为桥梁结构受力的关键部件，有将桥面荷载传递到墩台的作用，并且要适应活载、温度、混凝土收缩等外部作用的变化。
橡胶类隔震支座虽然在中小跨度桥梁中应用较广。
但是板式橡胶支座不具备耗能机制，其滞回曲线狭长，耗能特性差。
由于纯滑动隔震体系不具备恢复力而可能产生较大的残余位移，所以需要与有恢复力的构件联合使用。
1、摩擦摆支座的特性摩擦摆式支座是将滑动支座和钟摆的概念相结合，构成一种新的干摩擦滑移隔震装置。
其滑动面是曲面，通过结构自重提供所需的自复位能力；FPS 隔震支座利用一个简单的钟摆机理延长结构的自振周期。
如果ＦＰＳ隔震支座承受的荷载为W，水平位移为D，摩擦系数为μ，R 为滑动曲面的曲率半径，则水平力为：F＝W/Ｒ*D＋μW（sgnD）式中第１项为因承受质量沿曲面滑动上升所产生的水平向恢复力，水平刚度为Kh＝W/R；第2 项为滑块与滑动曲面相对滑动时产生的摩擦力。
地震作用下隔振摩擦摆支座对连续梁桥受力性能的影响
地震作用下隔振摩擦摆支座对连续梁桥受力性能的影响摘要：本文介绍了隔振摩擦摆支座的结构构造和隔振性能,并结合实际工程将隔振摩擦摆支座在地震作用下对连续梁桥受力性能的影响与我国桥梁中应用较多的板式橡胶支座进行了对比。
关键词:连续梁桥，隔振，隔振摩擦摆支座，抗震性能Abstract: this paper introduces the friction pendulum of vibration isolation bearing structure and performance of vibration isolation, and actual project will vibration isolation bearings friction pendulum under earthquake effect of continuous girder bridge for mechanical properties of the influence of the Bridges in our country and widely applied slab rubber bearings are compared.Keywords: continuous girder bridge, isolation, vibration isolation bearings friction pendulum, the seismic performance0 引言对于大跨度连续梁桥结构，在地震作用下，上部结构地震惯性力较大，上部结构纵桥向绝大部分地震惯性力都由固定墩来承受，如何有效地减小固定墩所受的地震力是其抗震设计的关键。
采用隔振设计，可以使下部关键构件保持在弹性状态。
隔振的基本原理是利用隔振装置的柔性来延长结构体系的周期，减小结构地震反应[1][2]。
本文以一实际工程为例，通过计算其安装板式橡胶支座和隔振摩擦摆支座时，在地震作用下的时程反应，并对比计算结果，从而得出隔振摩擦摆支座在抗震方面的优越性能。
隔震建筑橡胶支座与摩擦摆支座对比探讨
隔震建筑橡胶支座与摩擦摆支座对比探讨摘要 :以一个基础隔震的多层钢筋混凝土框架结构为例，隔震支座分别采用橡胶支座与摩擦摆支座按照《建筑隔震设计标准》[2]的直接设计法进行对比计算分析。
通过三种不同的结构计算软件，在不同支座情况下，对上部主体结构隔震后的计算结果进行对比分析。
分析结果表明：摩擦摆支座相对橡胶支座在抵御强烈水平地震作用方面更加有优势。
关键词：橡胶支座；摩擦摆支座；建筑隔震；水平向减震系数1 引言隔震技术作为目前世界上最有效的建筑防震技术之一，国际和国内均得到了广泛应用。
隔震技术的原理为在建筑基础、底部或下部结构与上部结构之间设置隔震支座和阻尼装置等部件，组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期，取得良好的隔震效果。
橡胶隔震支座具有较高的竖向承载能力、大水平位移能力和复位功能，当普通橡胶支座与阻尼器、铅芯橡胶支座或高阻尼橡胶支座配合使用时可提供较大阻尼，橡胶隔震支座目前工程应用已非常广泛，是目前建筑隔震的主流产品。
摩擦摆支座（FPS）是一种平面滑动隔震装置的改进，其独特的圆弧滑动面不仅使其具有限位和自动复位功能，还能够通过滑动摩擦消耗地震能量，从而大大减小上部结构的地震作用。
由于其特有的性能，美国和日本已大量应用，国内工程上也应用越来越广泛。
为更好的在工程中应用隔震支座，提供合理的隔震支座解决方案，本文以一个多层幼儿园建筑基础隔震工程为例，分别采用橡胶支座与摩擦摆支座的基础隔震设计方案，通过多方面分析对比研究，为类似建筑隔震工程设计提供一定的参考。
2 工程概况本工程为某幼儿园建设项目为主体地上3层，局部4-5层。
幼儿园建筑物长度68.90m，宽度45.90m，房屋高度11.70m。
上部结构采用钢筋混凝土框架结构。
基础采用独立基础，持力层为卵石层。
建筑平面超长，呈‘U’字型，平面不规则。
幼儿园所在嘉峪关市，抗震设防烈度为8度，地震分组为第二组，地震加速度值为0.20g，特征周期为0.40s。
公路桥梁摩擦摆式减隔震支座 规格
公路桥梁摩擦摆式减隔震支座规格
公路桥梁摩擦摆式减隔震支座是用于公路桥梁结构的减震支座，其规格通常包括以下几个方面：
1. 承载能力，摩擦摆式减隔震支座的规格通常包括其承载能力，即能够承受的最大荷载。
这通常以吨或者千牛（kN）为单位来表示。
2. 摩擦系数，摩擦摆式减隔震支座的规格中通常包括摩擦系数，即支座底面与支座座面之间的摩擦系数。
这个参数对于支座的减震
效果和稳定性非常重要。
3. 位移限制，规格中还会包括支座的位移限制，即支座在水平
方向和垂直方向上的最大位移限制。
这个参数与支座的减震效果和
结构的稳定性密切相关。
4. 材质和防腐蚀处理，规格中通常还包括支座所采用的材质，
比如钢材、橡胶等，以及是否进行了防腐蚀处理，这些都是影响支
座使用寿命和性能的重要因素。
5. 其他参数，除了上述几点外，规格中还可能包括支座的尺寸、
重量、安装要求等其他参数，这些都是在实际工程中需要考虑的因素。
综上所述，公路桥梁摩擦摆式减隔震支座的规格涉及到承载能力、摩擦系数、位移限制、材质和防腐蚀处理等多个方面，这些参数对于支座的性能和在实际工程中的应用都具有重要意义。
在选择和使用支座时，需要根据具体的桥梁结构和工程要求来综合考虑这些规格参数。
摩擦摆球型减隔震支座在城市桥梁抗震设计中的应用
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ｎ ｄ ｕ ｌ ｕ ｍ ｂ ａ ｌ ｌ ；ｓ ｈ ａ ｋ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ — ｉ ｓ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ； ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ； ａ ｎ ｔ ｉ — ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ
ｓ ｐ ａ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｘ ｉ ｓ ｈ ａ ｎ Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ Ｕ ｒ ｕ ｍ ｑ ｉ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｚ ｏ ｎ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｔ ｃ ａ ｎ
Ｅ １ 、Ｅ ２地 震 力作 用 下下 部 结 构 的 水 平荷 载 ，在 桥 梁建 设 费用 不 大 幅 度 增 加 的 前 提 下 ，可 以 取得 显 著 的 经 济 效 益 与社 会 效 益 。
关 键 词 ： 摩擦 摆 球 型 ；减 隔震 支座 ；桥 梁 ；抗 震
中 图分 类 号 ：Ｕ ４ ４ ３ ． ３ ６ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ２ — ４ ７ ８ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — ０ ｌ １ ９ — ０ ５
公路桥梁 摩擦摆减隔震球形支座 检测报告
公路桥梁摩擦摆减隔震球形支座检测报告随着交通运输的不断发展，公路桥梁作为交通运输的重要组成部分，其安全和稳定性显得尤为重要。
而球形支座作为公路桥梁中的重要构件，其质量和性能的稳定性对整个桥梁的安全性有着至关重要的影响。
为了保证球形支座的安全可靠性，本公司对某公路桥梁球形支座进行了全面的检测和评估。
经过专业工程师的严格检测和分析，现将检测报告如下：一、支座基本情况1. 支座材料：采用高强度耐磨材料制成；2. 支座结构形式：球形支座；3. 支座安装位置：位于公路桥梁主体结构上。
二、检测方法1. 检测过程：采用非破坏性检测方法，结合人工检测和现代科技手段对球形支座进行全面检测；2. 检测工具：声波探伤仪、X光射线仪、磁粉探伤仪等；3. 检测内容：对球形支座的结构强度、摩擦摆减隔震能力、安装连接部位等进行全面检测评估。
三、检测结果1. 结构强度：支座结构紧密，没有明显的裂纹和损伤，结构强度良好；2. 摩擦摆减能力：球形支座的摩擦摆减隔震效果良好，能够有效减小桥梁在地震等外力作用下的震动幅度；3. 安装连接部位：支座与桥梁主体连接紧密，无松动和位移现象发生。
四、存在问题及改进措施1. 存在问题：部分支座表面存在一定程度的磨损和酸蚀现象；2. 改进措施：加强对支座的定期检测和维护，及时对磨损和酸蚀部位进行修补和加固处理，保证支座的长期稳定性和安全性。
五、结论经过全面检测和评估，本次对公路桥梁球形支座的检测结果良好，支座结构强度和摩擦摆减隔震能力良好，在使用过程中能够有效保障桥梁的安全和稳定性。
在今后的运行和维护过程中，我们将加强对支座的监测和维护，保障其长期安全可靠性。
在今后的工程建设和交通运输过程中，我们将继续加强对公路桥梁等重要交通设施的检测和评估工作，为保障公共交通系统的安全和稳定性做出更大的努力。
(以上为示例文章，仅供参考)经过对公路桥梁球形支座的全面检测和评估工作，我们对支座的结构强度、摩擦摆减隔震能力、安装连接部位等方面都进行了详尽的了解。
系杆拱桥抗震性能分析
技 术 研 发
Ｔ Ｃ ｏＬ Ｙ ＮＤ ＭＡＲ Ｅ Ｅ ＨＮ ０Ｇ Ａ Ｋ Ｔ
３３ ．
泥 浆护 壁
气 、 等堵塞 管道 ； 浆液 在管 口降到预计深度以后 ， 依次将浆 液 、
水、 气输送 到底 部 ， 口可 以正常向上反浆 。各项参数都满足 孔 设计要求以后 ， 按照预先设计好的提升速度进行喷射作业。在 介绍喷射 以后 ， 应继续 向送浆管 内注入浆液 ， 以便 能够使地 表 损失 的浆液得到补充 ， 然后开 始以静压 的方式进行 回灌 ， 在浆 液 面不再 向下 口反 出来 的浆液进 行补浆作业 ， 这种 方 法 只适用 于砂砾 石层 而不能用 于粘土层 。在完成 高压 旋喷灌 浆作业 以后 ， 使用粘土球对孔 洞进 行封堵 ， 每当填到某 一高度
５ 对 称 侧 向 挠 曲 振 动 ３９ ８ 对 称 侧 向 挠 曲振 动 ３９ ３ ．４ ５ ．４ ９
从 表 中可 以 看 出 两 种 吊杆 形 式 的前 五 阶振 型 特 性 相 同 ，
一
１０ｍ， ０ 计算跨 长为９ 矢高ｆ１． ｎ， ６ｍ， ＝ ９ ｌ ２ 吊杆间距 ８ 双拱 面 ， ｍ， 拱 上风撑有５ ， 道 桥梁全宽 １． ｉ， ７１ｎ 拱间距 １ ．ｍ。拱轴线 为悬链 ４ ７
目前 ， 桥梁的地震反应分析一般都采用反应谱法或是时程
分析法 。本文采用时程分析 法对２ 个模 型的地震反应规律进行 研究 。时程分析法是根据选 定的地震波和结构动力 特性 ， 对动
力 方程 直接 积分 ， 用逐步积分 的方法 ， 采 计算地震过程 中每一
时刻结构 的位移 、 速度 和加速度反应值 。
ａ网状 吊杆
图１ 系杆 拱 桥 模 型
ｂ竖 吊杆
浅析摩擦摆式减隔震支座在桥梁抗震设计中的应用
、
几 种 常 见 的桥 梁减 隔震 装 置 １ ． 高 阻 尼 橡 胶 支座
高 阻 尼橡 胶 支座 ， 其 主要 原 理 是 向 天 然 橡 胶 中
４ ． 分 析 抗 震 工况
（ １ ）纵 向时 程 分析
加入适 当的配合剂 ，从 而使高橡胶 的阻尼性能能够
得 到 进 一 步 提 升 ，制 作 成 与普 通 橡 胶 支 座 结 构 类 似 的 橡 胶 和 钢 板 ，在 利 用 热硫 化 结 构 使 其 形 成 一 种 叠 层 产 品 ， 该 类 产 品 具 有 较好 的 隔震 性 。
浅析摩擦摆式减隔 震支座在桥梁抗 震设计 中的应用
● 许 广 东
的为构件 的速度 大小 ： （ Ｆ ） 表示的 为不平衡 力；｛ ‘ ）
衷 示 地 面 加 速 度 ，在 摩 擦 摆 式 减 隔 震 支座 时 ，桥 梁 地 震 的 响 应 为 非 线性 响 应 。在 分析 过 程 中 ，对 （ Ｆ ） 的 汁算 要 每 一 步 都进 行 ，直 到满 ： １ 第 一 滑 动 嘶 ； ２ 第 滑 动 面 ）
阁 ｌ摩擦摆式减隔震支座
第ｉ 模态 的自振频率， ｕ 则表示第 Ｊ模态 自振频率 。
在 分析 过 程 中 ，对 瑞 利 阻 尼 进 行 确 定 的 原 则如 下 ：选 择 两 阶 自 振 频 率 ， 对 结 构 分 析 中 重 要 的 频 段 进 行覆 盖 。 分别 要选 取 第 一 模 态 以及 第 九 模 态 的 自 振 频 率 对 刚 度 因 子 和 质 量 进 行 计 算 ，也就 是 ｗ ， ＝ ｗ ． 和
建设 一座桥 梁 （ 其中 一联 ）跨度为 （ ３ ２ ＋３ ５ ＋ ３ ２ ）ｍ ，３ ５ ｍ跨 度 桥 梁 的 截 面 的 高 度 为 ２ ｍ ，３ ２ ｍ跨
摩擦摆支座滑板高低速的摩擦系数对减隔震性能影响分析
收稿日期：2020-06-25作者简介：李炯（1984-），男，本科，工程师，主要从事减震技术与装置，桥梁与座标落梁装置，隧道止水等技术研究。
摩擦摆支座滑板高低速的摩擦系数对减隔震性能影响分析李 炯1，王 阔2，李晓明1（1.丰泽智能装备股份有限公司，河北 衡水 053000；2.河北省减隔震技术及装置工程技术研究中心，河北 衡水 053000）摘要：摩擦摆支座是根据钟摆的原理，在普通球型支座的基础上研发设计的，具有良好的减隔震性能及震后自复位功能。
摩擦摆支座的滑动材料主要为改性聚四氟乙烯滑板与不锈钢板。
在不加润滑硅脂的环境下，滑动速度对支座摩擦系数有较大影响。
通过在不同试验速度下，测定耐磨材料摩擦系数，通过Midas 软件进行桥梁减隔震影响分析。
关键词：摩擦摆；摩擦系数；支座；减隔震中图分类号：V443.36 文献标志码：B 文章编号：1673-0402（2021）02-0080-03摩擦摆支座是利用钟摆的原理研制而成，引入国内后普遍应用于桥梁工程。
近两年建筑摩擦摆支座标准颁布后开始应于建筑结构工程。
摩擦摆支座的作用原理比较简单。
地震时，球冠板沿着摆动弧面滑动，同时使上部结构抬高，通过势能做功，达到消耗地震能的目的，滑动过程中摩擦作用也会消耗一部分地震能。
地震后通过上部结构的自重自动复位，上部结构回复原位，保障救援通道的畅通。
摩擦摆支座用耐磨材料低速与高速滑动，摩擦系数不同会影响墩梁相对位移，及桥墩墩顶剪力也会发生变化，影响整体隔震设计。
1 不同速度耐磨板材料的摩擦系数试验1.1 低速试验（1）试验条件：设计摩擦系数：0.05；试验压力：45MPa；试验样品尺寸：φ100×7mm；振幅：±50mm；试验速度：— 81 —2021年第2期 总第298期15mm/s、100mm/s、200mm/s；试验周期：20个循环；不添加润滑材料。
（2）试验结果：图1 φ100样品低速摩擦系数试验结果表1 低速摩擦滑动摩擦系数速度15mm/s 100mm/s 200mm/s 滑动摩擦系数0.0520.0540.054通过以上试验数据得出：在低速滑动过程中，20个循环周期内耐磨板滑动摩擦系数稳定能够保证设计摩擦系数0.05。
建筑摩擦摆支座隔震技术研究与应用
建筑摩擦摆支座隔震技术研究与应用
摩擦摆支座是一种利用滑动摩擦来耗散能量、延长结构自振周期的隔震装置。
这种支座通常由上、下固定板、滑动面、弹簧、阻尼器和摩擦元件组成。
在地震作用下，摩擦摆支座能够允许上部结构相对于下部基础发生位移，从而有效隔离地震能量，减少结构响应。
研究表明，摩擦摆支座具有以下优点：
1. 良好的隔震效果：通过调整摩擦系数，可以控制隔震系统的刚度和阻尼比，以适应不同的地震动特性和结构需求。
2. 结构位移能力强：摩擦摆支座可以承受较大的水平位移，适用于地震烈度较高的区域。
3. 耗能能力强：滑动摩擦过程中能有效耗散地震能量，降低结构的内力和变形。
4. 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。
应用方面，摩擦摆支座已被广泛应用于桥梁、建筑和设备基础的隔震设计中。
例如，在桥梁工程中，摩擦摆支座可以安装在桥墩与桥面板之间，以减少地震对桥面的影响；在建筑工程中，摩擦摆支座可用于多层和高层建筑的隔震设计，提高建筑物的抗震能力。
当前，摩擦摆支座的研究重点包括：
1. 摩擦材料的选择与改进：研究不同材料的摩擦特性，寻找耐久性强、摩擦系数稳定的材料。
2. 支座设计的优化：通过数值模拟和实验研究，优化支座的结构设计，提高其性能。
3. 长期性能评估：评估摩擦摆支座在长期荷载作用下的性能退化，确保其在设计寿命内的可靠性。
4. 与其他隔震技术的结合：探索摩擦摆支座与其它隔震技术（如铅芯橡胶支座、隔震基座等）的组合使用，以实现更优的隔震效果。
随着隔震技术的不断发展和创新，摩擦摆支座作为一种有效的隔震解决方案，其研究与应用将继续深入，以满足日益增长的抗震需求。
摩擦摆支座在桥梁抗震设计中的应用
●
，
度峰值 ０ ． １ ５ ｇ； 抗震设计 方法为 Ａ类 ，地震 调整 系
数Ｅ １ 作用下为 ０ ． ６ １ ，Ｅ ２ 作用下为 ２ ． ０ ５； 抗震措施
按 ８度 要 求 。
，
： ，
，
此 高架 桥 上部 结 构形 式 各异 ，跨 径 不 同 ，立 柱 高度 变 化很 大 ，结构 联数 很 多 ，抗 震 分析 工作
摩擦摆支座在桥梁抗震设计中的应 用
杨 允 表
（ 合 乐中国有限公 司，上海 ２ ０ ０ ０ ５ １ ）
摘要 ：介绍 摩擦摆 支座 的工作 原理 ，根据简 化 的荷 载 一位移滞 回曲线给 出摩擦摆 支座初 始 刚度 、等 效刚度 及恢 复 力等 的计 算公 式 。列举 摩擦摆支 座在 国外 桥梁设计与 加固 中的应 用 ，也介 绍在 国内桥 梁Ｔ程 中的研究 与应 用现状 。
＝／ ． Ｌ （ ２）
如Ｓ Ａ Ｐ ２ ０ ０ ０和 Ｅ Ｔ Ａ Ｂ Ｓ ，专 门提供模 拟 Ｆ Ｐ Ｂ的非线
性连 接单元 ，该单 元具有双 向双线性滞 回模型 ，程 式中 ： 为 动摩 擦 因数 ，一 般 可取 ０ ． ０ ５； Ｗ为 上 序 能进行 双 向地震 下摩擦 摆 隔震 结构 的动力分 析 。 部 结 构 竖 向荷 载 ，ｋ Ｎ； ｄ ｙ 为支 座屈 服 位移 ，一 般 采 用 Ｆ Ｐ Ｂ进 行 桥 梁 隔 震 设 计 已 被 美 国各 种 抗 震 规
Ｔ＝２ 叮 Ｔ √ ／ ｇ ＝３ ． ４ ７ ５ ｓ
（ ７ ）
能 。其 中， 标 准联箱梁结构 宽度 １ ７ ． ５ ｉ ｎ 、 高度 ２ ． ０ ｍ， 采用单 箱多 室断 面 ，顶板厚度 为 ２ ５ ０ ｍ ｍ，底 板跨
摩擦摆减隔震支座在高烈度区高架桥的减震效果分析
作 者简 介 ： 郭 俊伟 （ １ ９ ８ １ 一 ） ， 男， 河南人 ， 工程 师， 从事 桥 梁工 程设 计和研 究工作 。
１ ８ ８ 科技研 究
城 市道 桥 与 防 洪
２ ０ １ ３ 年４ 月第 ４ 期
囊 罄 藉 串 ： 耋 謇 Ｉ
０ ０
１ １ ＾
２ ５ ￣ ０ ０ 连续 粱 粱 离 ｈ ＝ ２ ０ ０ ０ ｍ ｌ
０引 言
摩擦摆式减 隔震支 座是依 靠聚 四氟 乙烯与不
锈 钢 板 组 成 的摩 擦 副 摩 擦 耗 能 的减 隔 震 装 置 。 由 于其 具 有 构 造 简单 、 良好 的 自回复 、 抗 平 扭能 力 ， 同 时施 工 简 单 ， 耐久 性 好 等优 点 ， 因而 受 到 了 国外 学 者广 泛 深人 研 究 ，近年来 已被 成 功应 用 于建 筑 、 桥
本 文 以某 地 区地 震 基 本 烈 度 为 ８度 ，水 平 向
工 作 原 理 大 致 相 同 ： 中间 层 滑 块 由高 强 抗 压 材 料 构 成 ，滑 块 的 圆弧 形 滑 动 面 在 下 部 结 构 发 生 地 震 位 移 的时 候 ， 由于 上 部 结 构 的 重 力 及 底 板 滑 动 面 的 圆弧 形 设 计 ， 总 能 产 生 向 心 的 回复力 ， 同时 在 整 个 地 震 位 移 过 程 中滑 块 和 滑 动 面 之 间通 过 摩
２ 摩 擦摆减 隔震支座 减 隔震效 果分析
２ ． １分 析模 型 的建 立
１ 摩 擦摆减 隔震支座 种 类及工 作原理
Ｆ Ｐ Ｓ支 座类 型繁 多 ， 总 体 而 言可 分 为 上 部 滑 动 式（ 顶 板 底 面 为 滑 动 面 如 图 １所示 ） 和 下部 滑 动 式
某采用摩擦摆隔震支座的钢筋混凝土框架结构设计与分析
第51卷第8期2021年4月下建㊀筑㊀结㊀构Building StructureVol.51No.8Apr.2021DOI :10.19701/j.jzjg.2021.08.001作者简介:杨忠平,学士,高级工程师,Email:yangzp5818@;通信作者:雷远德,硕士,工程师,Email:leiyd07@㊂某采用摩擦摆隔震支座的钢筋混凝土框架结构设计与分析杨忠平1,㊀雷远德2,㊀邓㊀烜2,㊀郁银泉2,㊀李戚齐2(1甘肃省工程设计研究院有限责任公司,兰州730030;2中国建筑标准设计研究院有限公司,北京100048)[摘要]㊀对一个采用摩擦摆隔震支座的钢筋混凝土框架结构工程案例进行详细的设计与分析㊂对比了结构计算软件中摩擦摆隔震支座单元的计算模型与实际摩擦摆隔震支座试验力学性能的差异以及带来的误差,分析了摩擦摆隔震支座隔震方案与叠层橡胶隔震支座隔震方案在设计中的异同点㊂结果表明:摩擦摆隔震支座的力学性能在现有结构计算软件中得到很好的模拟;摩擦摆隔震结构能够取得和叠层橡胶隔震支座相近的隔震效果,且不需要经过专门的隔震层刚心调整就能有效抑制隔震层的地震扭转反应;摩擦摆隔震支座的连接螺栓不会承受竖向拉力的作用,相关预埋件长度可以大大缩短,降低施工难度㊂[关键词]㊀摩擦摆隔震支座;建筑隔震;叠层橡胶隔震支座;扭转反应;连接螺栓中图分类号:TU351文献标识码:A文章编号:1002-848X (2021)08-0001-07[引用本文]㊀杨忠平,雷远德,邓烜,等.某采用摩擦摆隔震支座的钢筋混凝土框架结构设计与分析[J].建筑结构,2021,51(8):1-7.YANG Zhongping,LEI Yuande,DENG Xuan,et al.Design and analysis of a RC frame structure with friction pendulum isolation bearings[J].Building Structure,2021,51(8):1-7.Design and analysis of a RC frame structure with friction pendulum isolation bearingsYANG Zhongping 1,LEI Yuande 2,DENG Xuan 2,YU Yinquan 2,LI Qiqi 2(1Gansu Engineering Design Reasearch Institute Co.,Ltd.,Lanzhou 730030,China;2China Institute of Building Standard Design and Research Co.,Ltd.,Beijing 100048,China)Abstract :An engineering case of a reinforced concrete frame structure with friction pendulum isolation bearings was designed and analyzed in detail.The differences of the mechanical properties and the errors between calculation model of friction pendulum isolation bearing element in general finite element analysis software and actual friction pendulum isolation bearings were compared.The similarities and differences in the design of friction pendulum isolation bearing isolation scheme and laminated rubber isolation bearing isolation scheme were analyzed.The results show that the mechanical properties of the friction pendulum isolation bearing are well simulated in the existing structure calculation software.The friction pendulum isolated structure can achieve the isolation effect similar to that of the laminated rubber isolation bearings,and the seismic torsion response of the isolation layer can be effectively suppressed without special adjustment of the stiffness of the isolation interface.The connecting bolts of the friction pendulum isolation bearing donᶄt bear the vertical tension,and the length of the embedded parts can be greatly shortened,thus reducing the construction difficulty.Keywords :friction pendulum isolation bearing;building isolation;laminated rubber isolation bearing;torsion response;connecting bolt0㊀引言隔震技术作为目前世界上最有效的建筑防震技术之一,在多个国家得到了广泛应用㊂隔震技术的原理为在建筑基础㊁底部或下部结构与上部结构之间设置隔震支座和阻尼装置等部件,组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减少输入上部结构的水平地震作用[1]㊂一般来说,采用隔震技术之后上部结构结构的自振周期延长2~3倍以上,能够取得较好的隔震效果㊂因此,隔震支座作为隔震建筑中最重要的力学功能构件,应当具有较大的竖向承载力和竖向刚度㊁较小的水平刚度和较大的水平变形能力㊂我国的建筑隔震技术发展与橡胶支座的应用具有密切的关系,现有建建㊀筑㊀结㊀构2021年筑隔震技术标准[1-2]中也仅对橡胶隔震支座进行了相关参数的规定㊂摩擦摆隔震支座作为一种支座主体为钢材的刚性滑动隔震支座,自20世纪80年代美国加州大学Zayas 等[3]提出以来在工程中开始了广泛应用,主要包括建筑㊁桥梁㊁天然气储罐等,相关产品技术也与橡胶支座一起被列入常用的隔震支座种类中[4-7]㊂在我国桥梁工程领域,摩擦摆隔震支座作为一种重要的隔震支座类型在大量重要工程得以应用[8-9],并形成了相关标准[10-11]㊂该支座在自复位能力㊁隔震周期㊁抗扭能力㊁耐久性等方面具有显著优势,近年来在国内建筑领域得到了广泛关注,并编制了相应的产品标准[12]㊂本文以一个基础隔震工程为例,介绍建筑摩擦摆隔震设计的特点㊂1㊀工程概况本工程为某职业中等专业学校教学楼项目㊂建筑面积为6237.72m 2,占地面积为1025.20m 2,建筑高度为23.70m,高宽比为1.275;建筑长度为54.40m(包括建筑外皮),建筑宽度为18.70m,室内外高差为0.30m,房屋高度为27.60m㊂地上6层㊂工程建筑平面布置和立面分别如图1和图2所示㊂工程建筑抗震设防类别为重点设防类(乙类)建筑㊂本工程为钢筋混凝土框架结构,采用基础隔震,隔震层及其以下结构抗震等级为一级,隔震层以上结构抗震等级为二级㊂抗震设防烈度为8度,设计基本地震动加速度为0.20g ;设计地震分组为第二组,场地类别为Ⅱ类场地,场地特征周期为0.40s;抗震设防类别为重点设防类(乙类)㊂采用‘建筑抗震设计规范“(GB 50011 2010)[1](简称抗规)中的隔震设计方法进行设计,其中时程分析时多遇地震下加速度峰值为70gal,设防地震下加速度峰值为200gal,罕遇地震下加速度峰值为400gal㊂图1㊀2层建筑平面布置图2㊀摩擦摆隔震支座2.1力学性能指标摩擦摆隔震支座属于滑动支座,其示意图如图3所示㊂其中,R 为支座等效曲率半径;R 1为支座下图2㊀建筑立面图滑动摩擦面曲率半径;R 2为支座上滑动摩擦面曲率半径;d 为球冠体中间高度㊂图3㊀摩擦摆隔震支座示意图摩擦摆隔震支座为非线性单元,为了简化分析,其滞回力学模型可采用双线性模型,如图4所示,其中K c 为屈服后刚度㊂支座的初始刚度K p ㊁等效刚度K eff 和水平恢复力F 分别按式(1),(2)和(3)计算㊂K p =μP d y(1)K eff =(1R +μD)㊃P (2)F =PRD +μP sgn D (3)式中:μ为动摩擦系数;P 为支座所受竖向荷载;d y 为屈服位移,一般取2.5mm;D 为支座水平位移㊂图4㊀摩擦摆隔震支座的荷载-位移滞回曲线其中PTFE 等黏弹性材料的动摩擦系数μ被认2第51卷第8期杨忠平,等.某采用摩擦摆隔震支座的钢筋混凝土框架结构设计与分析为是与压应力和相对速度相关的,摩擦系数可采用式(4)进行参数化表达㊂而在现有的商业通用有限元软件中摩擦摆隔震支座的摩擦系数忽略了压应力相关性,表达式见式(5)㊂μv ,σ()=μfast -(μfast -μslow )g e -αv []㊃σ-β(4)μv ()=μfast -(μfast -μslow )㊃e -αv(5)式中:μfast 为快速动摩擦系数;μslow 为慢速动摩擦系数;α为比率参数;v 为滑动相对速度;σ为压应力,MPa;β为压应力相关性系数㊂2.2摩擦摆隔震支座布置根据重力荷载代表值作用下的柱下反力在隔震层中合理布置摩擦摆隔震支座,摩擦摆隔震支座的布置和选型见图5,摩擦摆隔震支座参数见表1㊂摩擦摆隔震支座的长期面压考虑控制重力荷载代表值作用下的支座受压应力,其荷载组合为1.0恒载+0.5活载㊂图5㊀摩擦摆隔震支座平面布置图图6㊀摩擦摆隔震支座竖向压缩变形图7㊀摩擦摆隔震支座摩擦系数试验测试结果图8㊀隔震结构有限元模型㊀㊀根据文献[4]和欧洲规范EN 1337-2ʒ2004[7],摩擦摆隔震支座在重力荷载代表值作用下的压应力不应大于24MPa,根据承压形式相近的‘橡胶支座第5部分:建筑隔震弹性滑板支座“(GB 20688.5 2014)[13]规定,支座压应力不应大于25MPa㊂本项目支座的竖向面压分布集中于15~25MPa,最大支座面压为23.98MPa,说明隔震层具有足够的稳定性和安全性㊂摩擦摆隔震支座参数表1隔震支座型号FPS1FPS2支座外径/mm 750820等效曲率半径R /mm 42004200支座总高度/mm 155165支座数量1410竖向刚度/(kN /mm)20002667慢速动摩擦系数0.020.02快速动摩擦系数0.0350.035比率参数/(s /m)4040等效曲率半径/m 4.2 4.2设计竖向荷载/kN30004000数量/个28102.3隔震支座试验结果依据‘建筑摩擦摆隔震支座“(GB /T 373582019)[12]的相关要求,对摩擦摆隔震支座进行试验,这里仅取一个FPS1支座竖向压缩变形和摩擦系数的检测结果进行说明㊂摩擦摆隔震支座竖向压缩变形见图6㊂由图可见支座竖向变形均值为1.89mm,在完成预压之后的支座竖向变形均值在1.60左右,支座竖向刚度与设计参数的误差小于10%㊂摩擦摆隔震支座摩擦系数试验测试结果见图7㊂测得动摩擦系数下限为0.016,动摩擦上限为0.033,与设计参数误差小于20%,试验结果与设计参数吻合性较好㊂3㊀有限元模型验证及地震波选取分析3.1有限元模型采用ETABS 软件建立了隔震结构和非隔震结构的三维有限元模型,具体见图8㊂梁㊁柱构件采用空间杆系单元,楼板采用壳单元㊂隔震模型中,增设隔震支座(摩擦摆隔震支座采用连接单元Isolator2[14])㊂隔震结构的动力特性会随着隔震支座水平变形的变化而不断变化,这里隔震支座的等效水平刚度取支座中震作用下的隔震层位移对应的等效刚度㊂在ETABS 软件中利用Ritz 向量法计算出非隔震结构和3建㊀筑㊀结㊀构2021年隔震结构前30阶动力特征,前6阶振型周期如表2所示㊂可以看出,隔震结构的周期较非隔震结构增大很多,基本周期由原来的1.13s延长至2.63s㊂非隔震结构和隔震结构前6阶周期/s表2振型非隔震结构(基础固定)隔震结构(隔震支座100%剪应变)1 1.13 2.632 1.10 2.5830.95 2.2440.380.7250.370.7060.320.623.2设计地震波的选取根据抗规的相关规定,选取了7条地震波(5条天然波TR1~TR5和2条人工波RG1~RG2)对非隔震结构模型和隔震结构模型进行时程分析,取7条波时程法的平均值作为最终的计算结果㊂7条波的平均反应谱与规范谱的比较如图9所示㊂在隔震结构与非隔震结构第一周期点附近二者较接近㊂3.3设计地震波地震剪力分析表3和表4分别给出了非隔震结构在多遇地震作用下各楼层基底剪力的时程分析和反应谱分析的结果㊂计算分析得出,每条时程曲线计算得到的弹性非隔震结构的基底剪力均大于反应谱计算结果的65%,且不大于反应谱结果的135%;7组时程曲线计算所得结构基底剪力的平均值大于反应谱法计算结果的80%,且时程结果不大于反应谱结果的120%,均满足规范要求㊂采用7组时程曲线作用下最大地震响应值的平均值作为时程分析的最终计算值,结果可以用于工程设计㊂多遇地震基底剪力时程分析结果/kN表3工况天然波1天然波2天然波3天然波4天然波5人工波1人工波2平均值X向65297041458945526419585448766475 Y向66327252453647606043649152816792多遇地震基底剪力反应谱分析结果/kN表4工况100%65%80%135%120%X向56963702455776906835Y向571937174575772168633.4摩擦系数压应力相关性的影响评估在ETABS软件中,摩擦摆隔震支座参数不考虑压应力的相关性,为评估这种忽略带来的的计算误差,在ABAQUS软件中进行子程序的二次开发,利用Vuel单元开发出分别按照式(4)和式(5)的摩擦摆隔震支座单元,分析忽略压应力计算结果的误差㊂计算模型见图10,其中计算地震水准取罕遇地震水准㊂取其中一条人工波的计算结果,见图11㊂计算结果表明:在考虑压应力相关性的情况下,隔震层的竖向力与水平剪力时程均与不考虑压应力的情况基本一致,计算结果偏小,误差在5%以内;角部支座作为受竖向力变化影响最大的支座,考虑压应力变化的情况,竖向力与水平力均较不考虑的情况偏小,误差在20%以内㊂由此可以简单判定,采用不考虑压应力的摩擦摆隔震支座模型计算结果是偏于安全的,且隔震层整体计算结果精度较高,误差在工程可接受的范围内㊂图9㊀地震波反应谱与规范谱比较图10㊀ABAQUS软件计算验证模型图11㊀ABAQUS验证对比结果4第51卷第8期杨忠平,等.某采用摩擦摆隔震支座的钢筋混凝土框架结构设计与分析4㊀隔震层验算4.1抗风验算风荷载作用下隔震层不应发生水平位移[2,15],需对隔震层进行抗风验算,具体验算公式如下:γw V wkɤV Rw(6)式中:V Rw为抗风装置的水平承载力设计值;γw为风荷载分项系数,取1.4;V wk为50年一遇风荷载作用下隔震层的水平剪力标准值㊂其中隔震层的本构模型可简化为双折性模型(参见图4),两段的计算公式如下:V RW=μfast G eq(7)K c=G eq R(8)式中:V Rw为隔震层的屈服承载力;μfast为快速动摩擦系数;G eq为结构重力荷载代表值;K c为屈服后刚度; R为支座等效曲率半径㊂本工程隔震层的水平力恢复特性如图12所示㊂可以看出,隔震层的屈服承载力大于1.4倍的50年一遇风荷载下的隔震层剪力,因此隔震层满足抗风要求㊂4.2设防地震作用下减震系数分析了非隔震结构和隔震结构在设防地震(8度0.20g)作用下的楼层剪力,并计算了不同地震波作用下隔震结构的减震系数,结果如图13所示㊂由图13可以看出,隔震结构在8度设防地震作用下,X向地震剪力最大值为非隔震结构的0.407, Y向地震剪力最大值为非隔震结构的0.396,总体平均值为0.365,这表明所设计的隔震系统具有良好的隔震效果㊂本工程隔震结构的减震系数可取0.365㊂4.3设防地震作用下层间位移角在设防地震作用下隔震结构的上部结构的层间位移角曲线如图14所示㊂在设防地震作用下隔震结构最大层间位移角为1/533,基本保持弹性,结构安全储备充足㊂4.4罕遇地震作用下隔震层位移罕遇地震作用下隔震层最大位移如表5所示㊂上部结构按照弹性计算的隔震层最大位移为255mm,满足规范要求㊂由于摩擦摆隔震支座的水平力学性能与上部荷载呈线性关系,因此在地震荷载作用下,摩擦摆隔震支座能够随着上部结构地震作用力的变化而实时调整,时刻保持隔震层部位质心与刚心大致重合㊂本项目各摩擦摆隔震支座在地震作用下的最大位移见图15㊂隔震层支座位移基本相同,隔震层最大位移比为1.03,隔震层及上部结构的扭转变形很小㊂罕遇地震下隔震层最大位移/mm表5工况TR1TR2TR3TR4TR5RG1RG2X向187228146197242204249Y向188230147198246206255 4.5罕遇地震作用下的层间位移角罕遇地震作用下隔震结构的层间位移角如图16所示㊂罕遇地震作用下,隔震结构最大层间位移角为1/350,远小于我国抗规中规定的1/50,满足规范要求,具有较大的安全储备㊂4.6罕遇地震作用下支座反力罕遇地震作用下的极值面压需考虑重力荷载代表值㊁罕遇地震作用下的水平地震作用和竖向地震作用,在本结构模型中通过直接施加重力荷载作用下的大震时程分析结果进行校验㊂计算结果表明,结构在罕遇地震下的最大支座压力为3075kN,压应力为38.2MPa,发生在短跨跨中位置;最小压应力为0.2MPa,发生在角部位置㊂5㊀与叠层橡胶隔震支座隔震方案的对比分析5.1叠层橡胶隔震支座布置及隔震层本构为与叠层橡胶隔震支座隔震方案进行对比,针对本项目进行了相应叠层橡胶隔震支座隔震设计,叠层橡胶隔震支座布置见图17,叠层橡胶隔震支座力学参数见表6,隔震层本构对比见图18㊂由图18可见叠层橡胶隔震支座与摩擦摆隔震支座在中震作用下的隔震层恢复力大致相近,但是摩擦摆隔震支图12㊀隔震层水平力恢复特性图13㊀隔震结构的减震系数5建㊀筑㊀结㊀构2021年图14㊀设防地震作用下隔震结构的层间位移角图15㊀罕遇地震作用下各个支座的最大位移图16㊀罕遇地震作用下隔震结构的层间位移角座方案的屈服力大㊁屈服后刚度小㊂叠层橡胶隔震支座方案的隔震结构周期为2.83s,结构减震系数为0.390,隔震层最大位移为238mm,计算结果与摩擦摆隔震支座方案相近㊂图17㊀叠层橡胶隔震支座布置方案叠层橡胶隔震支座力学参数表6型号编号竖向刚度/(kN /mm)等效水平刚度/(kN /m)屈后刚度/(kN /m)屈服力/kN 数量/个LRB600R62445168192990.217LNR600N62097909 14LNR700N7286110607图18㊀隔震层本构对比5.2隔震层扭转反应叠层橡胶隔震支座布置方案需要控制隔震层支座的刚度中心与质量中心重合,在本项目中叠层橡胶隔震支座隔震层刚度中心与质量中心的偏心率小于3%㊂通过时程分析选取3条隔震层扭转较为显著的地震波作用下叠层橡胶隔震支座位移与摩擦摆隔震支座方案进行对比,具体见表7㊂结果表明,叠层橡胶隔震支座方案隔震层位移比为27.18%,摩擦摆隔震支座方案隔震层位移比为3.00%,摩擦摆隔震支座在控制结构扭转方面具有显著优势㊂隔震层扭转反应对比表7项目摩擦摆隔震支座方案叠层橡胶隔震支座方案TR1TR2RG2TR1TR2RG2最大位移/mm 188230255180235190最小位移/mm 187230241115224160平均值/mm 188230248142230175扭转位移比0.39%0.00%3.00%27.18% 2.61%8.76%5.3隔震支座的连接隔震支座的上下连接板分别与上下结构通过螺栓连接,该螺栓连接应该采用可拆换的外插入螺栓连接方案,如图19所示㊂所有连接螺栓或锚固钢筋,均按罕遇地震作用下产生的水平剪力㊁弯矩进行强度验算㊂当采用叠层橡胶隔震支座方案时,叠层橡胶隔震支座的连接螺栓需要计算在偏心受压弯矩下的拉力[16]㊂此时计算得LRB600叠层橡胶隔震支座的螺栓锚固长度应为450mm㊂6第51卷第8期杨忠平,等.某采用摩擦摆隔震支座的钢筋混凝土框架结构设计与分析图19㊀隔震支座上下连接示意图而摩擦摆隔震支座具有和叠层橡胶隔震支座不同的受力机制,支座构造及下座板受力分析图见图20,其中近似认为竖向力和水平力均经过球冠板正中㊂当考虑罕遇地震作用下支座下座板受摩擦力f 和竖向力N 的共同作用时,其受力平衡见式(9)㊂f cos θ+N sin θ=F-f sin θ+N cos θ=P{(9)其中:f =μN μ=0.035sin θ=127.5/1836ìîíïïï可得水平恢复力F 与竖向压力P 关系:F =μcos θ+sin θ-μsin θ+cos θP =0.105P (10)㊀㊀考虑绕O 点逆时针方向转动的弯矩见式(11),即支座不会产生逆时针方向的转动,连接螺栓不受拉㊂螺栓预埋件考虑最小构造长度即可,根据抗规取250mm㊂M O =Fh -P (r -d )<0(11)图20㊀FPS1摩擦摆隔震支座下座板受力简图6 结论本文通过对一个钢筋混凝土框架结构工程采用摩擦摆隔震支座隔震方案进行了设计与分析,并与普通橡胶隔震支座方案进行了对比,得到以下结论:(1)利用ETABS 软件考虑支座非线性特性的时程分析能够有效模拟摩擦摆隔震支座的在地震作用下的反应,隔震支座的试验结果与数值模拟参数吻合度较高㊂(2)根据抗规的设计方法,采用摩擦摆隔震支座能够有效地减小建筑结构的地震反应,能够实现与普通橡胶隔震支座相同的隔震效果㊂(3)摩擦摆隔震支座的隔震层水平刚度中心与上部结构的竖向作用力呈正相关关系,在地震作用下隔震层处的质心与刚心重合度较高,能够有效抑制结构的整体扭转,与叠层橡胶隔震支座相比具有显著优势㊂(4)根据简化受力分析,罕遇地震作用下,摩擦摆隔震支座的连接螺栓不会出现受拉作用,在计算中仅需考虑水平受剪验算,螺栓预埋件长度仅满足构造长度即可,大大降低了支座安装难度㊂参考文献[1]建筑抗震设计规范:GB 50011 2010[S].2016年版.北京:中国建筑工业出版社,2016.[2]叠层橡胶隔震支座隔震技术规程:CECS 126ʒ2001[S].北京:中国工程建设标准化协会,2001.[3]ZAYAS V,LOW S,MAHIN S.The FPS earthquake resisting system[R].Berkeley:University of California,1987.[4]BRIDGES S O,STAFF S,BRIDGES T O S O.Guidespecificationsforseismicisolationdesign [M ].Washington,D.C.:the American Association of State Highway and Transportation Officials,2010.[5]Minimum design loads for buildings and other structures:ASCE /SEI 7-16[S].New York:American Society of Civil Engineers,2017.[6]Anti-seismic devices:EN 15129ʒ2009[S ].Brussels:European 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双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算
双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算摘要：一、双曲线或摩擦摆减隔震支座简介二、双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算方法三、双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算应用案例四、总结正文：双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算双曲线或摩擦摆减隔震支座是一种常见的桥梁支座类型，其参数计算对于桥梁设计和施工至关重要。
本文将介绍双曲线或摩擦摆减隔震支座的参数计算方法，并以一个实际案例为例进行说明。
一、双曲线或摩擦摆减隔震支座简介双曲线或摩擦摆减隔震支座，通常简称为减隔震支座，是一种能够在水平方向上提供减震和隔震功能的支座。
减隔震支座主要由上座板、下座板、减震器、固定螺栓等部件组成。
在地震发生时，减隔震支座能够通过自身弹性变形消耗地震能量，从而达到减震、隔震的目的。
二、双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算方法双曲线或摩擦摆减隔震支座的参数计算主要包括以下几个方面：1.支座竖向承载力：根据支座安装位置、桥梁结构形式、荷载等级等因素，参照设计规范计算得出。
2.支座水平刚度：主要取决于支座的结构形式、材料性能等因素，可通过计算得到。
3.减震器性能参数：包括减震器的最大变形、恢复力等，需要根据减震器的类型、尺寸等参数进行计算。
4.固定螺栓预应力：根据支座的安装位置、桥梁结构形式等因素，参照设计规范计算得出。
三、双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算应用案例以某高速公路桥梁为例，设计采用双曲线或摩擦摆减隔震支座。
首先，根据桥梁的跨径、梁高、地震烈度等因素，确定支座的竖向承载力。
其次，根据梁的宽度和厚度，计算支座的水平刚度。
然后，根据减震器的类型和尺寸，计算减震器的性能参数。
最后，根据支座的安装位置和梁的预应力状态，计算固定螺栓的预应力。
四、总结双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算是桥梁设计和施工中的关键环节。
摩擦摆式减隔震支座国标
摩擦摆式减隔震支座国标
摩擦摆式减隔震支座是建筑结构中常用的一种隔震减震装置，其主要作用是在地震或其他外力作用下，通过摩擦力和摆动作用来减少结构的震动幅度，从而保护建筑的安全性。
为了规范摩擦摆式减隔震支座的设计和应用，我国制定了相应的国家标准。
目前，我国摩擦摆式减隔震支座的国家标准为《GB/T 17433-2019 摩擦摆式减隔震支座技术要求及试验方法》。
该标准规定了摩擦摆式减隔震支座的基本要求、技术参数、试验方法等内容，对于保障建筑结构的安全性和稳定性具有重要意义。
在实际应用中，摩擦摆式减隔震支座的选型和设计需要根据建筑结构的特点和受力情况进行合理的选择和计算。
同时，应注意摩擦摆式减隔震支座的安装和维护，确保其正常运行和效果的发挥。
总之，摩擦摆式减隔震支座国标的制定和应用，对于提高建筑结构的抗震性能具有重要作用，也是建筑工程领域不断推进科技创新和优化升级的重要体现。
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双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算
双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算摩擦摆减隔震支座是一种常用于建筑结构和桥梁等工程中的减隔震装置，通过摩擦力和冻结力，使结构在地震或其他振动作用下能够减少位移和能量传递，从而降低结构的震动响应。
在摩擦摆减隔震支座的设计过程中，参数计算是一个关键的环节，它直接影响到减隔震效果的稳定性和可靠性。
本文将对双曲线或摩擦摆减隔震支座参数计算进行深入分析与探讨。
1. 减隔震支座概念解析减隔震支座是指采用摩擦剪切和冻结力相结合的装置，经过特殊设计和安装后，在地震或其他外力作用下可以产生可控摩擦力，以减少建筑结构的振动响应。
它是一种被广泛使用于地震区的结构减隔震技术。
2. 参数计算原理摩擦摆减隔震支座的参数计算主要涉及到以下几个方面：a. 基本参数：包括减隔震装置的尺寸、材料、摩擦系数等。
b. 建筑结构参数：包括质量、刚度、减振需求等。
c. 地震参数：包括设计地震力、地震动特性等。
3. 双曲线摩擦摆减隔震支座参数计算双曲线摩擦摆减隔震支座是一种常见的减隔震装置，其参数计算可以按照以下步骤进行：a. 确定摩擦系数：根据工程实际情况和设计要求选择适当的摩擦系数。
b. 计算冻结力：根据结构质量和地震设计参数等计算冻结力的大小。
c. 计算有效工作面积：根据冻结力和摩擦系数计算有效工作面积。
d. 确定支座尺寸：根据有效工作面积和建筑结构参数等确定支座尺寸。
4. 摩擦摆减隔震支座参数计算的局限性摩擦摆减隔震支座参数计算的过程中存在一定的局限性，主要表现在以下几个方面：a. 模型假设：计算过程中往往需要通过一些假设来简化实际情况，因此计算结果可能存在一定的误差。
b. 参数选择：相关参数的选择对计算结果有较大的影响，不同的参数选择可能会导致不同的减隔震效果。
c. 监测和维护：摩擦摆减隔震支座的参数计算只是一个设计过程，在结构实际使用中需要进行监测和维护，以保证减隔震效果的长期稳定性。
5. 个人观点和理解从个人角度来看，摩擦摆减隔震支座作为一种减隔震技术，具有较好的效果和可行性。
基于摩擦摆支座的长联大跨连续梁桥减隔震性能参数分析
基于摩擦摆支座的长联大跨连续梁桥减隔震性能参数分析佚名【摘要】以一座(50+8×100+50)m的连续梁为工程背景,采用非线性时程反应法分析了摩擦摆隔震支座的曲率半径及摩擦系数对长联大跨连续梁桥减震效果的影响规律.结果表明:墩梁相对位移随着摩擦系数u的增加而减小,当u值在0.02～0.04之间变化时对其影响显著;墩底弯矩随曲面半径R的增大而减小.从全桥各墩内力分布看.在纵桥向,制动墩底弯矩减震效果显著,但活动墩底弯矩增幅较明显;在横桥向,各墩墩底弯矩普遍减小,减震效果显著.【期刊名称】《城市道桥与防洪》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】4页(P144-147)【关键词】连续梁桥;摩擦摆支座;力学参数;减震【正文语种】中文【中图分类】U442.50 引言我国是地震多发的国家，地处两大地震带——环太平洋地震带和亚欧地震带之间[1-3]。
历次震害表明，交通生命线——桥梁工程的严重破坏给震后救灾及人民生命财产带来巨大损失，因此桥梁抗震设计引起了世界各国的高度重视。
长联大跨连续梁桥因具有伸缩缝少，行车平顺的优点，近年来在我国公路、铁路大跨桥梁中广泛应用。
但是，这种桥型的突出缺点是在纵桥向地震动激励下整联桥梁上部结构的惯性力仅由一个制动墩承担，因此制动墩的抗震设计较为困难[4-6]。
这种不足可以通过采用减隔震体系来解决。
摩擦摆支座是较为常用的减隔震元件之一，主要工作机理为通过摩擦耗能的方式将地震能量转化为热能，并通过曲面滑动实现自我复位，既提高了地震时桥梁结构的抗震性能，又可有效减少震后维修养护工作[7-9]。
本文以一座位于高烈度区的长联大跨连续梁桥（50+8×100+50）m为工程背景，采用非线性时程反应分析方法研究了摩擦摆支座主要力学参数取值对桥梁结构减隔震性能的影响规律，并给出了摩擦摆支座力学参数的合理取值。
1 工程概况某长联大跨预应力混凝土连续梁桥主跨布置为（50+8×100+50）m，桥型布置见图1。
剪力键对摩擦摆式支座减隔震效果的影响
剪力键对摩擦摆式支座减隔震效果的影响王超;赵人达【摘要】以粤东高烈度地区某连续梁桥为背景,提出ANSYS中对带剪力键的摩擦摆减隔震支座的数值模拟方法,通过建立全桥有限元模型,利用该数值模拟方法分析剪力键对摩擦摆支座减隔震效果的影响.通过改变摩擦摆支座的相关参数,研究参数变化对摩擦摆支座减隔震效果的影响.研究结果表明:在摩擦摆支座的摩擦因数较小且摩擦摆滑道曲率半径较大时,剪力键对采用摩擦摆支座的减隔震桥梁墩底弯矩影响较大,需要在地震反应分析时考虑剪力键的影响.%Taking a continuous beam bridge in the highly seismic region of the eastern Guangdong Province as an example, the numerical simulation method for the FPB with shear-key was put forward. Based on the full-bridge finite element model, the effect of shear-key on seismic isolation effect of FPB was analyzed by using the numerical simulation method. By changing relevant parameters of FPB, the influence of the shear-key with different parameters on the isolation of FPB was investigated. The results show that when the friction coefficient of FPB is small and the radius of curvature is large, the shear-key has a great influence on the bending moment of the pier base. It is necessary to consider the influence of the shear-key in the seismic response analysis.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2018(015)002【总页数】7页(P407-413)【关键词】摩擦摆支座;剪力键;数值模拟;桥梁减隔震【作者】王超;赵人达【作者单位】西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031;西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U442.5桥梁结构由于地震造成的损害屡见不鲜，桥梁作为交通网络中重要的咽喉，地震不仅造成桥梁本身的损失，往往因桥的损坏还会造成交通运输网络的一系列损失。
大跨度高墩连续刚构桥摩擦摆支座减隔震设计
大跨度高墩连续刚构桥摩擦摆支座减隔震设计闫海青;尹邦武;朱克兆;田卿【摘要】Taking a long span continuous rigid frame bridge with high piers as the research object, the overall spatial finite ele-ment model of the bridge was established by finite element software of Midas to analyze its self-vibration characteristics, and re-sponse spectrum analysis and elastic time-history analysis were further carried out. A bilinear hysteretic curve was also adopted to simulate the friction pendulum bearing so as to carry out a nonlinear time history analysis and an anti-seismic performance a-nalysis for the bridge. The analysis results show that the basic frequency of the bridge structure is reduced and the self-vibration duration is prolonged by the friction pendulum bearing, which has positive effect on the anti-seismic performance;The deploy-ment of the bearing significantly can reduce the internal force response and the displacement response, and greatly affect the seis-mic response in the direction along the bridge. After isolation, the calculated moments of the piers are less than the initial yield-ing moment under the E2 seismic load, which indicates that the piers are in an elastic state and the bridge is capable of meeting the given anti-seismic requirements.%以某大跨度高墩连续刚构桥为研究对象，应用Midas有限元软件，建立该桥的整体空间有限元计算模型，开展自振特性分析，并进行反应谱和弹性时程分析；同时还采用双线性滞回曲线模拟摩擦摆支座进行非线性时程分析及抗震性能验算。