Thanh trượt bề mặt cong (CSS): Hệ thống con lắc ma sát (FPS) để cách ly địa chấn

Từ khóa: Thanh trượt bề mặt cong, CSS, FPS, Gối con lắc ma sát, TFPB, gối cách chấn, gối cao su chì, LRB

Thanh trượt bề mặt cong, thường được gọi là FPS (Hệ thống con lắc ma sát), là một thiết bị cách ly địa chấn trượt được áp dụng rộng rãi tuân thủ các tiêu chuẩn EN15129. Vòng bi con lắc ma sát bề mặt cong nhiều-(TFPB, Vòng bi con lắc ma sát ba) thuộc dòng CSS tiên tiến do Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới Hà Bắc Luze sản xuất để đáp ứng nhu cầu an toàn về kết cấu và bảo vệ tính mạng trong động đất.

CSS hoạt động dựa trên cơ học con lắc. Thành phần cốt lõi là giao diện trượt cong lõm. Khi xảy ra kích thích địa chấn, thanh trượt có khớp nối trượt dọc theo các bề mặt cong. Chuyển động này kéo dài thời gian rung động tự nhiên của các tòa nhà và cây cầu để tránh cộng hưởng địa chấn. Động năng địa chấn bị tiêu tán thông qua ma sát giữa các tấm thép không gỉ và vật liệu composite trượt hiệu suất cao-. Dựa vào trọng lực kết cấu và hình dạng cong, ổ trục có khả năng tự-định tâm đáng tin cậy, tự động trở về vị trí ban đầu sau động đất mà không cần điều chỉnh thủ công.

TFPB đa bề mặt là phiên bản nâng cấp của FPS lõm đơn/đôi. Với nhiều giao diện trượt độc lập, nó đạt được hiệu suất thích ứng: các trận động đất nhỏ kích hoạt các bề mặt trượt bên trong; các trận động đất vừa và lớn gây ra hiện tượng trượt nhiều-lớp, hiện thực hóa sự tiêu tán năng lượng theo cấp độ đối với các điều kiện địa chấn trường-đứt gãy và-xa.

Nhiều kỹ sư nhầm lẫn vòng bi con lắc ma sát với các bộ cách ly đàn hồi như Vòng bi cao su chì (LRB) và Vòng bi cao su giảm chấn cao (HDRB). Sự khác biệt cơ bản của chúng được liệt kê dưới đây:

Đặc tính chu kỳ
Khoảng thời gian cách ly FPS chỉ phụ thuộc vào bán kính cong của bề mặt trượt,không phụ thuộc vào trọng lượng của kết cấu thượng tầng. Chu kỳ LRB/HDR rất nhạy cảm với tải trọng thẳng đứng; hiệu suất dao động khi tải thay đổi.

Tự-định tâm và độ bền
CSS dựa vào trọng lực để thiết lập lại. Không có vấn đề lão hóa, leo hoặc cứng cao su. Vòng bi cao su bị từ biến, lão hóa lâu dài và có tuổi thọ hạn chế khi tiếp xúc ngoài trời.

Khả năng thích ứng môi trường
FPS hoạt động ổn định dưới nhiệt độ cực thấp, tiếp xúc với tia cực tím và môi trường ăn mòn. Vật liệu cao su xuống cấp dưới khí hậu khắc nghiệt.

Không gian lắp đặt
FPS có chiều cao thẳng đứng nhỏ gọn, phù hợp với những dự án có không gian dành riêng hạn chế. LRB yêu cầu kích thước dọc lớn hơn.

Chế độ tiêu tán năng lượng
FPS tiêu tán năng lượng do ma sát bề mặt; LRB tiêu thụ năng lượng thông qua sự biến dạng dẻo của lõi chì. HDR phụ thuộc vào độ trễ bên trong cao su.

Thanh trượt bề mặt cong nhiều-TFPB của Hebei Luze phục vụ các sân vận động, bệnh viện, trung tâm giao thông, cầu-nh nhịp dài, các tòa nhà-cao tầng và cơ sở hạ tầng quan trọng. So với các sản phẩm cách ly truyền thống, CSS-FPS thể hiện hiệu suất ổn định trong điều kiện dịch chuyển lớn, khả năng thích ứng vượt trội đối với các cấu trúc tải-nặng.