滑动支座在钢结构中的应用研究

吴艺 徐彦彬

摘要：在钢结构连廊施工中，采用刚性连接作用力强，不利于连接塔楼的整体抗震，滑动支座在钢结构工程中使用的越加普遍，本文结合工程实例，介绍滑动支座的结构形式、建筑功能及安装施工。

关键词：钢结构，滑动支座，连廊

1 前言

常规的钢结构焊接连接或者栓焊连接的形式，连廊和主体结构在完全刚接的情况下，再加上连廊为悬空设计，遇到地震作用，连廊与主体结构的动力特性相互影响，连接处应力变化大且复杂，极容易造成连接节点破坏或者连廊整体位移过大，从而整体坍塌情况。因此在钢结构的发展过程中，为解决这个现象，采用了一端铰接或者刚接连接，另一端滑动支座的柔性连接，可以在较大的动力何在下，通过连廊和主体之间产生相对位移以此减轻两者之间的相互作用力。滑动支座在施工过程中也有安装便捷，施工工期短的优点，现结合工程实例，介绍滑动支座在钢结构中的应用研究。

2 工程概况

本工程为商业综合体，地下三层，T1塔楼地上十四层，T2塔楼地上十八层，其中塔楼为钢框架+混凝土核心筒结构。

3滑动支座设置方案

本工程T1、T2塔楼的是独立的单体，在中间设置钢连廊作为连通道，为降低两栋塔楼上部结构的地震反应，隔离向塔楼结构传递的地震能量，减少两栋塔楼整体结构的水平地震作用。钢连廊须提供必要的阻尼、竖向承载力及侧向刚度，则在钢连廊与塔楼连接处设置防震层，在有效的减少地震能量向塔楼结构输入的同时延长了塔楼结构的自振周期，保证了建筑物的安全可靠，满足了规范规定的抗震设防要求，达到良好的隔震效果。

本工程隔震装置采用滑动支承类隔震装置，一般内部设有滑动截面，上部结构可在此滑动界面上产生滑动，可避免地震力大于最大静摩擦力时，剧烈的下部结构运动向上部结构传输，常见的有水平摩擦活动隔震支座、滚动隔震装置和摩擦摆隔震支座。

本工程采用的是弹性球型钢支座，其主要特点为：1）支座通过球面耐磨板传力，下部结构反力比较均匀，承载力高，传力可靠，不出现力的缩颈现象;2）支座通过球面耐磨板的滑动实现支座的转动过程，转动灵活，转动力矩小，允许位移量大，能够满足支座大转角的需要，且转动力矩与支座转角大小无关，只与球面耐磨板的摩擦系数有关，设计转角达0.035rad;3）支座采用MHP高度耐磨板材，可以有效控制支座尺寸，节省支座和整体结构本身的成本;4）支座不使用橡胶承压，安装方便，耐久性好，保证支座西能不受橡胶老化的影响。

4 施工工艺

4.1 施工工艺流程

施工准备→连廊钢柱安装→测量定位、放线→滑动支座吊装及临时固定→吊装钢梁→支座与钢柱牛腿焊接→支座与钢梁焊接→钢结构防腐防火涂料涂装→打开限位开关→维护保养

4.2 连廊钢柱安装

钢柱吊装前，以钢柱顶为基准面测量出钢柱标高线，并作出标记，同时做出柱身中心线，以便于钢柱找正时使用，安装临时爬梯，保证爬梯绑扎牢靠。利用钢柱的临时连接板作为吊点，吊点必须堆成，确保钢柱吊装时成垂直装。构件起吊时必须平稳，不得使构件在地面上拖拉现象，离地后立即停留一分钟;回转时，需要有一定的高度。起钩、旋转、移动三个动作交替缓慢进行，就位缓慢下落，防止构件大幅度摆动和震荡。

滑动支座坐落在钢柱牛腿上 ，且下支座板需与牛腿进行焊接固定，故在焊接前需对牛腿顶面进行清理表面浮浆、锈迹，以免影响焊接质量。

4.3 测量定位、放线

钢柱吊装完成后，对钢柱牛腿定位进行复测，根据《工程测量规范》，钢柱牛腿的偏差在±5mm。复测在偏差范围内后，使用全站仪运用现场已有的三级测量控制点，在牛腿顶面定位滑动支座中线并做标记，根据滑动支座的下板尺寸确定安装位置。

4.4 滑动支座吊装及临时固定

使用汽车吊将滑动支座吊至牛腿的安装面，支座顺桥方向的中心线应与梁的顺桥方向中心线平行或重合。滑动支座要对准牛腿顶面放样定位尺寸边线安放，之后进行人工微调，下支座板四角用钢楔块调水平，并使下支座底面高出牛腿顶面20～50mm，支座支撑平面四角高度差不得大于2mm;找正支座纵横下中心线位置，使滑动支座尺寸位置正好与设计尺寸一致。为防止后续工序吊装安装钢梁时碰撞滑动支座使其产生滑动或倾覆，所以将滑动支座下板与牛腿顶面进行点焊临时固定。

4.5 吊装钢梁

在钢梁吊装之前，在滑动制作与钢柱之间，采用防撞橡胶垫填充，防止钢梁误碰撞主体结构，安装前清理干净滑动支座上板面，保证表面平滑、无锈蚀及杂物。

在钢梁吊装的前设置安全绳，清理钢梁摩擦面，根据钢梁的长短情况，在钢梁的重心的两侧合适的距离设置吊点。使用汽车吊起吊钢梁时，在两端挂置溜绳，钢梁吊装时缓慢起钩，为保证安全，吊装周围设置吊装警戒区，在钢梁吊装至设计位置以上时，开始就位钢梁，在钢梁两端位置设有两名安装工，分别用手扶住钢梁上翼缘，将钢梁缓慢移至设计位置，在接近安装位置时，缓慢放下以免碰到滑动支座，使滑动支座产生位移。

4.6 支座与结构焊接

钢梁安装完成后，测量定位结束后，为防止后续工序施工时产生较大的荷载及挠动，需及时将滑动支座与牛腿及钢梁进行焊接。现场焊接采用CO2气体保护焊，并按照材料管理工作程序进行验收、检验。焊接必须对四边坡口处进行满焊。

4.7 防腐防火涂料涂装

钢结构滑动支座与牛腿钢梁焊接完成检测合格后，进行打磨除锈，在隐蔽验收后，最后进行防腐、防火涂料涂装。

4.8 打开限位开关

待滑动支座安装就位并最终焊接固定后，再拆除支座临时固定的措施，使滑動支座能自由滑动。

4.9 维护保养

滑动支座在使用期间，按照固定时间段进行检查及养护。检查内部零件是否有老化、损坏。检查滑动支座相对位移是否均匀，逐个记录支座位移量。校核并定点检查支座高度变化。当支座高度变化超过规范要求时，拆除密封圈，对内部进行检查修复，并定期进行油漆防锈处理。

5结束语

本工程所采用的弹性球型钢支座解决了钢连廊与塔楼主体结构刚性连接导致抗震能力较弱的问题，这种弱连接的方式，使连廊的受力会比较简单，不用协调两个塔楼之间的变形，只需承受自身重力作用和地震作用，塔楼之间互相不影响。在施工过程中，方便快捷，有效缩短施工工期，且作为钢连廊与结构的连接支撑，更是达到了安全可靠的作用。

参考文献

[1] GB 50011-2010，建筑抗震设计规范[S]

[2] GB/T 32836-2016，建筑钢结构球型支座[S]

[3] GB/T 17955-2009，桥梁球型支座[S]

[4] GB 50017-2003，钢结构设计规范[S]

[5] GB 50755-2012，钢结构施工规范[S]