FPQZ摩擦摆球型支座选型指南
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滞回曲线的基本形状如图 4.4 所示。
图 4.4 摩擦摆球型支座的水平力滞回曲线
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FPQZ 摩擦摆球型支座选型指南
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5. 支座型号
FPQZ - 4000-DX-e100 –R3-C（F） C 表示常温型（可省略） ，F 表示耐寒型； 球面半径（m） ； 支座减隔震位移量（mm） ； DX 表示单向活动型支座； SX 表示双向活动型支座； GD 表示固定型支座； ZM 表示柱面单向活动型支座 竖向承载力（kN） 摩擦摆球型支座类型代号。 本例表示竖向承载力为 4000kN，减隔震位移量为±100mm，球面半径为 3m， 常温单向活动型摩擦摆球型支座。 当为柱面单向活动型支座时， 位移量由减隔震位移及单向活动位移两部分组成， 表示为 e100/50，即减隔震位移量为±100mm，单向活动位移量为±50mm。 该系列支座根据使用环境分普通型（一般大气环境）和耐腐蚀型（海洋大气环 境与重度污染大气环境） ，耐腐蚀支座型号后加注（NS）以做标识；如上述示例耐 腐蚀型支座表示为：FPQZ-4000-DX-e100-R3-NS。 支座厂家应根据桥梁设计防腐要求选择相应的防腐体系。
∆h ≈ R − R 2 − d 2
式中：R 指本系列支座的球面半径，d 指桥梁热胀冷缩时产生实际位移量。 FPQZ-ZM系列支座的位移量：e150/200，前面150为横桥向球面摆动位移量； 后面的200为纵向热胀冷缩的位移量，纵向位移不会引起高度变化，其分为5级： ±100mm，±150mm，±200mm，±250mm，±300mm。 6.4 设计转角 θ（rad） 本系列支座设计转角不小于±0.02rad。
考虑桥梁工程实际需求面半径，分别适用于不同桥梁工程场地类别。
半径 R 型号
1000~10000 12500~20000 22500~40000 42500~60000
2.3
Ⅰ
3
Ⅱ Ⅰ
4
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
5
Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ
6
7.5
9
Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅳ Ⅲ Ⅳ
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4. FPQZ 摩擦摆球型支座减隔震原理
FPQZ 摩擦摆球型支座是利用单摆原理设计开发的，如图 摩擦摆球型支座是利用单摆原理设计开发的 4.1 .1 所示，单摆周 期仅与摆长半径 R 有关，与质量块 有关 m 大小无关，因此桥梁结构安装摩擦摆支座 因此桥梁结构安装摩擦摆支座 后的自振周期由球面半径 R 决定。 单摆周期公式： T = 2π R
g
（α≤±5°）
图 4.1 单摆运动模型
图 4.2 .2 桥梁结构利用摩擦摆支座减隔震模型
如图 4.3 地震加速度反应谱所示， 地震加速度反应谱所示 只要将桥梁自振周期延长至 3s、 4s 或更长， 就可以大大降低桥梁结构地震响应 这就是桥梁结构安装 FPQZ 支座减隔震原理。 就可以大大降低桥梁结构地震响应， 支座减隔震原理
上表中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ隔震等级，建议：分别对应《公路桥梁抗震细则》 （JTG/T B02-1-2008）第4.1.8节中场地类别。 6.3 设计位移 FPQZ-GD 系列支座的位移量：地震时，限位环剪断，支座球面摆动所能达到的 最大值； FPQZ-DX 系列支座的位移量：横桥向，地震时，限位环剪断，支座球面摆动所 能达到的最大值；纵桥向，无限位，热胀冷缩支座会摆动滑移，支座高度会发生较 小的变化，地震时，支座球面摆动所能达到的最大值； FPQZ-SX 系列支座的位移量： 纵、 横桥向， 无限位， 热胀冷缩支座会摆动滑移， 支座高度会发生较小的变化，地震时，支座球面摆动所能达到的最大值。 FPQZ-DX、FPQZ-SX 系列支座在热胀冷缩时，高度变化Δh 可以由下面公式计 算得出：
3. 产品结构
FPQZ摩擦摆球型支座分为固定型、单向型、双向型、柱面型，一般由上 支座板、不锈钢板、上耐磨板、球冠、下耐磨板、橡胶密封环、下支座板、 剪板组件及锚固组件等组成。
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FPQZ-GD型，通常设置于固定墩，其在正常工况下为固定支座，地震时 限位环剪断，支座双向减隔震； FPQZ-DX型，通常设置于活动墩，其在横桥向有限位板，纵桥向可自由 位移，地震时横桥向限位板剪断，支座双向减隔震； FPQZ-SX型，其在正常工况下可以任意方向活动，地震时双向减隔震； FPQZ-ZM型，通常用于跨度较大的连续梁的活动墩，其在纵向活动为柱 面，因此热胀冷缩支座高度不变化，地震时横向减隔震。
2. 设计依据
《公路桥涵设计通用规范》 （JTG D60-2004） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTG D62-2004） 《公路桥梁抗震设计细则》 （JTG/T B02-01-2008） 《桥梁球型支座》 （GB/T 17955-2009） 《城市桥梁设计规范》 （CJJ11-2011） 《铁路桥涵设计基本规范》 （TB10002.1-2005） 《铁路桥梁钢结构设计规范》 （TB10002.2-2005） 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》 （TB10002.3-2005） 《钢结构设计规范》 （GB 50017-2003） 《铁路工程抗震设计规范》 （GB 50111-2006） 《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》 （JT/T 722-2008） 《Structural bearings》滑动元件部分（EN 1337-2：2005） 《Structural bearings》盆式支座部分（EN 1337-5：2005） 《Structural bearings》球型和圆柱型 PTFE 支座部分（EN 1337-7：2005） 《Anti-seismic devices》 （EN15129-2009） · · ·
固定型 (FPQZ-GD)
单向活动型( FPQZ -DX)
双向活动型 (FPQZ-SX)
柱面单向活动型 (FPQZ-ZM)
图 3.1 FPQZ 摩擦摆球型支座产品结构示意图
支座部件名称 上支座板 不锈钢板 耐磨板 球冠组件 球面耐磨板 下支座板 剪板组件 锚棒，锚栓 材 料 Q345B / ZG270-500 1Cr18Ni9Ti/0Cr17Ni12Mo2 改性超高分子量聚四氟乙烯 Q345B / ZG270-500 改性超高分子量聚四氟乙烯 Q345B / ZG270-500 Q345B，40CrMo，10.9 级 45#/35#,10.9 级
FPQZ 摩擦摆球型支座的布置主要和桥梁的结构形式有关，支座的布置合理与 否将直接影响到支座的受力状况，简支梁、连续梁主要布置方式如下： 简支梁采用 FPQZ-GD、 FPQZ-DX 两种支座， 简支梁跨度较小 （通常小于 100m） ， 所以不需要考虑 FPQZ 摩擦摆支座热胀冷缩高度的变化；支座布置图如 7.1 所示：
振动周期为： T = 2π
1 1 µ g × + R d
1 µ 等效刚度为： K e = V × + R d
等效阻尼比为:
β eff =
2
π
×
1 d +1 µR
式中：V 为支座承受竖向载荷；
R 为摆球面半径； d 为支座摆动位移；
µ 为支座的摩擦系数。
FPQZ 摩擦摆球型支座的滞回曲线线形基本上是规则的平行四边形，水平力
6.2
球面半径 球面半径
球面半径是 FPQZ 系列球型支座的关键减隔震参数，其决定了产品、桥梁自
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振周期，两者间的关系如下： T = 2π R
g
本系列支座根据设计需求，半径R分为7个等级： 球面半径（m） 周期（s） 2.3 3 3 3.5 4 4 5 4.5 6 5 7.5 5.5 9 6
公路、城市桥梁工程建设
桥梁减隔震系列产品
FPQZ 摩擦摆球型支座 选 型 指 南
武 汉 鑫 拓 力 工 程 技 术 有 限 公 司
WUHAN NEWTERY ENGINEERING TECHNOLOGY Co., Ltd.
2012 年 4 月
目 录
1. 概述 .................................................... 1 2. 设计依据 ................................................ 1 3. 产品结构 ................................................ 1 4. FPQZ 摩擦摆球型支座减隔震原理 ............................ 3 5. 支座型号 ................................................ 5 6. 主要技术性能 ............................................ 5 7. 支座布置原则 ............................................ 7 8. 支座安装尺寸 ............................................ 8 9. 支座安装工艺 ........................................... 32 9.1 垫石构造要求 ............................................................................. 32 9.2 灌浆工艺 ..................................................................................... 33 9.3 现浇梁支座安装工艺流程 ......................................................... 34 9.4 预制梁支座安装工艺流程 ......................................................... 35 10.附属构件说明（预埋钢板、锚棒、锚栓等） ................. 36
