摩擦擺隔震支座
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摩擦擺隔震支座的實例教程
6.3.18 剪力墻隔震結構應當注意在設置隔震層時，抗震墻和開洞抗震墻下應設置轉換梁，需注意相關構造要求。
6.3.20-2 上部結構底層不應采用偏心支撐，宜采用屈曲約束支撐（BRB）或中心支撐 。隔震結構抗震計算時，鋼框架一支撐結構的框架部分按剛度分配計算得到的地震層剪力應乘以調整系數，達到不小于上部結構底部總地震剪力的25%和框架部分計算最大層剪力1.8倍二者的較小值。（6.3.22）
7.1.2 大跨屋蓋建筑中的隔震支座宜采用隔震橡膠支座、摩擦擺隔震支座或彈性滑板支座。采用其他隔震支座時，應進行專門研究 。
7.1.3 大跨屋蓋結構應考慮結構溫度變形引起的隔震支座和隔震層各裝置的變形。地震效應應進行三向地震輸入的時程分析（7.1.4）。地震作用的荷載效應組合應計入環境溫度的影響，溫度作用的荷載組合分項系數可取 0.4。（7.3.3）
9 核電廠建筑相關要求較普通結構要求更高，主要在支座性能檢測、支座驗算限值、地震作用效用（三向）、隔震縫寬度取值、上部結構層間位移角、地震監測與預警等方面。
10 加固結構上部結構抗震措施，根據底部剪力比及相應地震烈度確定。詳見加固規范。
展開 彈性滑板隔震支座在不同軟件中的模擬
彈性滑板支座關鍵設計參數：豎向剛度、水平初始剛度、動摩擦系數
ETABS
注意事項：
U1方向默認為非線性屬性，為一個GAP單元，只受壓不受拉。
阻尼系數r由下式計算所得，其中C1為結構阻尼比，k1為隔震支座豎向剛度，m為重力荷載下隔震支座的軸力W/g，阻尼系數可以模擬在豎向提供一定阻尼力，耗散部分高頻成分。若簡化計算，可填一個較小值。
慢摩擦系數為靜摩擦系數（零速度時的摩擦系數），快摩擦系數為動摩擦系數（高速時的摩擦系數），動摩擦系數與速率參數相關。為簡化分析，靜摩擦系數和動摩擦系數取值相同，此時速率參數將失效。
當為彈性滑板支座時，凈擺半徑取值為0。
SAUSAGE
PKPM
YJK
備注：線性屬性用于線性工況，如模態分析、反應譜分析、線性靜力分析等，線性屬性對周期有影響，進而影響阻尼力。YJK和PKPM針對隔震支座的有效剛度有三種方法：1. 選擇手動輸入（采用輸入的等效線性屬性）、2. 反應譜迭代確定、3. 自動采用彈性時程計算結果。
彈性滑板隔震支座在分析時的注意事項
分析時，須先對結構施加重力荷載作為初始重力工況，再開展時程分析，因為彈性滑板支座的受力性能與豎向荷載相關性較大；
對需要考慮豎向地震的結構需要重視其影響；
于彈性滑板支座，橡膠支座部及滑移材料的壓應力限值均應滿足表4.6.3的規定；
彈性滑板支座在地震作用下水平位移不應大于其產品水平極限位移的 0.75倍。特殊設防類結構，極罕遇地震作用下，彈性滑板支座在地震作用下水平位移不應大于其產品水平極限位移；
彈性滑板支座無水平恢復力，需與橡膠支座組合使用。
展開 在實際工程中常用的疊層橡膠支座、摩擦擺隔震支座、摩擦滑移隔震支座、滾動隔震支座等由于豎向剛度很大，對豎向震動沒有隔震效果。彈簧隔震支座利用豎向彈簧減小上部結構在豎向地震下的動力響應,從而起到隔震效果,如圖3所示。為了耗散豎向地震能量,往往還需要設置豎向阻尼器。
圖 3彈簧隔震支座
2. 設計荷載及有限元模型
通過對建筑的隔震設防計算得到隔振層處隔震支點的荷載如下表1所示。
以設防烈度荷載值作為彈簧載荷依據，隔振器彈簧設計參數如下表所示。
板材材料為Q355D，抗拉強度>500Mpa，屈服強度>355Mpa。
彈簧材料為40SiMnVBE，彈簧抗拉強度>1900Mpa，彈簧屈服強度>1700Mpa。
圖 4隔振器有限元模型
隔振器設計計算時選用一下荷載工況進行計算。
3. 分析結果
3.1 工況1
圖 5下板vonMises應力
圖 6下板最大切應力
圖 7上板vonMises應力
圖 8上板最大切應力
計算得到理論切應力為699Mpa，誤差為10.5%。理論值與有限元結果很接近。同時分析彈簧簧絲內圈應力較大的原因是因為內圈曲率較小， 存在一定的應力集中導致。
3.2 工況2
圖 11下板vonMises應力
圖 12下板最大切應力
圖 13上板vonMises應力
圖 14上板最大切應力
4. 結論
本文僅列出了設計計算的兩個工況，工作荷載和地震荷載。兩種工況下隔振器的彈簧和上下板均有一定的安全裕度。
仿真采用設備基體情況：
CPU：Intel(R) Xeon(R) W-3175X CPU @ 3.10GHz (28核)
內存（RAM）：192GB
模型耗時情況：每個工況耗時：0.5h。
5.模型文件
spring.rar
展開 主要講述了項目概況、支座的布置應用、豎向振動檢測、非隔振情況模擬對比等。
五、總結
結論如下：
1、 三維隔震（振）支座開發。開發了橡膠-雙摩擦擺三維隔震（振）支座（ 3D-RFPS ），以厚疊層橡膠單元進行豎向隔振，雙曲面摩擦擺單元進行水平隔震。具有承載力大，變形能力強和豎向與水平解耦的特點。
2、 豎向隔振性能。使用3D-RFPS 支座的三維隔震（振）結構，在軌道交通豎向振動作用下，上部結構的豎向振動加速度Z振級減小5.2~16.7dB。豎向隔振性能良好。
3、 水平隔震性能。使用3D-RFPS 支座的三維隔震（振）結構，在三向罕遇地震作用下，上部水平向峰值加速度減小約70%。水平隔震性能良好。三維隔震（振）結構的豎向地震響應被放大約15%。三維隔震（振）支座通過水平滑動可以有效降低結構在地震作用下可能出現的搖擺響應。
4、工程應用。3D-RFPS 支座已應用于北京地鐵16號線北安河車輛段上蓋項目中。采用三維隔震（振）技術的辦公樓經實測，樓內全部10個測點的平均Z振級在63~69dB，均不超過72dB，滿足相關規范的舒適性要求。
責任編輯：左丹丹
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展開 04建筑工程減隔震技術規程DB11/2075-2022、DB54/T 0268-2022
隔震層可由隔震支座、阻尼裝置和抗風裝置組成，阻尼裝置和抗風裝置可與隔震支座合為一體或者單獨設置，必要時可設置限位裝置；
隔震層剛度中心宜與上部結構的質量中心重合；
隔震支座的平面布置宜與上部結構和下部結構中豎向受力構件的平面位置相對應;隔震支座底面宜布置在相同標高位置上，必要時也可布置在不同的標高位置上，但應采取有效措施保證隔震支座共同工作,且罕遇地震作用下,相鄰隔震層的層間位移角不應大于1/1000；
同一結構選用多種規格的隔震支座時,應充分發揮每個隔震支座的承載力和水平變形能力，所有隔震裝置的豎向變形應基本一致；橡膠類支座不宜與摩擦擺等鋼支座在同一隔震層中混合使用；
同一支承處選用多個隔震支座時，隔震支座之間的凈距應大于安裝和更換時所需的空間尺寸；
設置在隔震層的抗風裝置宜對稱、分散地布置在建筑物的周邊；
隔震層采用摩擦擺隔震支座時，應考慮支座水平滑動時產生的豎向位移，及其對隔震層和結構的影響；
當隔震層采用隔震支座和消能器時，應使隔震層在地震后基本恢復原位，隔震層在罕遇地震作用下的水平最大位移所對應的恢復力，不宜小于隔震層屈服力與摩阻力之和的1.2倍。
05建筑工程減隔震技術規程DG/TJ 08-2326-2020
隔震層在罕遇地震下應保持穩定，不宜出現不可恢復的變形；其橡膠支座在罕遇地震的水平和豎向地震作用下，拉應力不應大于1.0 MPa，上海地區Ⅲ、IⅣ類土不宜超過0.5MPa。
山東、四川、陜西等地對要求均基本一致
Statement聲明
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彈性滑板支座、摩擦擺隔震支座或其他不能承受豎向拉力的支座宜保持受壓狀態，在罕遇地震下的最大豎向壓應力限值應滿足表6.2.1要求。
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且罕遇地震作用下,相鄰隔震層的層間位移角不應大于1/1000；
同一結構選用多種規格的隔震支座時,應充分發揮每個隔震支座的承載力和水平變形能力，所有隔震裝置的豎向變形應基本一致；橡膠類支座不宜與摩擦擺等鋼支座在同一隔震層中混合使用；
同一支承處選用多個隔震支座時，隔震支座之間的凈距應大于安裝和更換時所需的空間尺寸；
設置在隔震層的抗風裝置宜對稱、分散地布置在建筑物的周邊；
隔震層采用摩擦擺隔震支座時
、摩擦擺隔震支座的極限水平變形值可取產品水平極限位移；隔震層宜設置超過極罕遇地震下位移的限位裝置。）。
3）支座試件的水平性能特性和常規摩擦擺隔震支座基本一致。
參考文獻
[1] 李健，邵長江．摩擦擺支座隔震連續梁橋抗震分析的簡化計算方法[J]．鐵道建筑，2019(6):10-13.
[2] 向大峰．連續梁拱橋抗震性能研究[J]．四川建筑，2019(3):180-181+184.
[3] 彭波．獨塔斜拉橋抗震分析[J]．黑龍江交通科技，2019(7):113+115.
●橡膠系支座
天然橡膠支座(LNR)、
鉛芯橡膠支座(LRB)、
高阻尼橡膠支座(HDR)
● 摩擦系支座
彈性滑板支座(ESB)、
摩擦擺隔震支座
在實際工程中常用的疊層橡膠支座、摩擦擺隔震支座、摩擦滑移隔震支座、滾動隔震支座等由于豎向剛度很大，對豎向震動沒有隔震效果。彈簧隔震支座利用豎向彈簧減小上部結構在豎向地震下的動力響應,從而起到隔震效果,如圖3所示。為了耗散豎向地震能量,往往還需要設置豎向阻尼器。
圖 3彈簧隔震支座
2. 設計荷載及有限元模型
通過對建筑的隔震設防計算得到隔振層處隔震支點的荷載如下表1所示。
此次全面貫通成型的空中“回”形廊橋是由20榀雙向鋼連廊組成，跨度從25.5米至76.5米不等，鋼構件總重量逾10000噸，使用等級最高的全熔透一級焊縫進行拼裝固定，并采用目前世界最先進的摩擦擺支座減隔震技術，連廊可抗8級地震、10級大風，耐火極限達3小時。
