从本质上讲,PTFE 滑动橡胶支座垫片是一种专为大型建筑设计复合组件。 它将承载荷载的叠层橡胶垫与具有极低摩擦系数的 PTFE 顶层结合在一起。其主要用途是在桥梁和大型建筑物等结构中,同时支撑巨大的垂直重量并允许受控的水平移动。
大型建筑中的核心挑战在于管理两种对立的力:结构巨大的静载荷和由温度变化、材料蠕变或地震活动引起的动态、微妙的移动。PTFE 滑动支座通过将橡胶的抗压强度与 PTFE 几乎无摩擦的表面相结合来解决这个问题,使结构能够在不影响其完整性的情况下“呼吸”。
解构支座垫片:工作原理
要理解其功能,您必须将支座视为一个复杂的多层系统,其中每个组件都有其独特的作用,而不是单个块。
叠层橡胶芯
支座的基础是叠层弹性体(橡胶)垫片。这不是实心橡胶,而是交替的橡胶层和粘合在一起的钢板。
钢板限制了橡胶,极大地提高了其在不膨胀的情况下支撑重垂直荷载的能力。这个核心是承受结构重量的主力。
PTFE 滑动表面
粘合在橡胶芯顶部的是一层薄薄的PTFE(聚四氟乙烯)。这是实现移动的关键。
PTFE 是一种氟聚合物,以具有任何固体中最低的摩擦系数之一而闻名。它极其光滑、耐用、化学惰性,并能抵抗腐蚀,使其成为巨大压力下连续、低摩擦滑动的理想表面。
配合的不锈钢板
PTFE 表面不会直接与混凝土或钢材滑动。它会与一块高度抛光的 不锈钢板移动,该钢板是锚固在结构梁或横梁上的独立上部元件的一部分。
PTFE 与抛光不锈钢滑动的组合,创造了极低的摩擦界面,从而实现了轻松的移动。
完整组件
该系统由两个主要部分组成:一个下部元件(带有凹陷 PTFE 表面的橡胶垫)和一个上部元件(焊接有抛光不锈钢滑动表面的钢板)。
下部元件放置在基础或桥墩上,而上部元件固定在桥面或建筑物梁上。然后结构可以在 PTFE 表面上平稳滑动。

它解决的核心问题:管理结构运动
大型结构不是静态的;它们在不断运动。这些支座是管理这种现实的安全工程解决方案。
适应热膨胀
最常见的运动来源是热胀冷缩。随着温度的升高和降低,一座长桥的长度可能会变化几英寸甚至几英尺。
PTFE 滑动支座允许桥面自由膨胀和收缩,防止产生巨大的内部应力,否则这些应力可能会损坏支撑桥墩和桥台。
分散垂直荷载
橡胶芯的主要工作是将上部结构的巨大垂直荷载均匀地分散到下部结构上。
这可以防止应力集中,应力集中可能随着时间的推移导致混凝土桥墩开裂和结构失效。
增强结构稳定性
通过将上部结构与下部结构的某些运动隔离开来,这些支座增强了整体的安全性和稳定性。
它们允许小的、受控的移动和旋转,确保荷载始终通过其预定路径可预测地传递。
应避免的常见陷阱
这些支座的性能完全取决于其正确的设计和安装。错误会削弱其有效性。
滑动表面污染
PTFE 和不锈钢界面的低摩擦特性对污染非常敏感。
夹在表面之间的碎屑、污垢或砂砾会划伤板材,增加摩擦力,阻碍运动。施工期间和施工后适当的密封和保护至关重要。
安装和对齐不当
滑动表面必须安装得完全水平和平行。
任何错位都可能导致荷载分布不均,从而导致咬合、PTFE 垫片一侧过度磨损,并且无法按设计容纳移动。
为您的应用做出正确的选择
选择正确的支座取决于结构的具体要求。
- 如果您的主要重点是支撑高荷载和显著的水平移动: PTFE 滑动橡胶支座是理想的选择,非常适合大跨度桥梁或气候温差大的建筑物。
- 如果您的主要重点是最小移动的简单荷载支撑: 标准(非滑动)叠层橡胶支座垫片可能是更具成本效益和足够的解决方案。
- 如果您的主要重点是隔离重型工业设备: 这些支座对于工厂机械也非常有效,可以吸收振动并允许设备底座的热膨胀。
最终,该组件是现代、有弹性建筑的关键推动者,使巨大的结构能够保持坚固,同时适应其环境。
摘要表:
| 组件 | 材料 | 主要功能 |
|---|---|---|
| 核心 | 叠层橡胶和钢板 | 支撑巨大的垂直荷载 |
| 滑动表面 | PTFE(聚四氟乙烯) | 提供低摩擦的移动界面 |
| 配合板 | 抛光不锈钢 | 使 PTFE 表面能够平稳滑动 |
| 常见应用 | 桥梁、大型建筑物、重型机械 | 管理热膨胀、地震活动和振动 |
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