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DOI编码：10.13646/j.cnki.42-1395/u.2024.24.042

新型聚四氟乙烯材料在桥梁减震中的应用与性能测试

史王芳

（山西旅游职业学院，山西太原030031）

摘要：针对当前桥梁建筑减震能力差的问题，此次研究对传统的聚四氟乙烯桥梁减震支座进行了改进和摩擦性能

分析。研究搭建了新的防震平台，通过对地震情况下新型聚四氟乙烯支座进行仿真分析，以此探究当前新型材料的

减震效果。实验结果表明，新型桥梁减震材料不仅具有良好的性能，同时还能够提高桥梁的减震效果。研究成果可

应用于桥梁建设施工中。

关键词：桥梁减震；新型材料；聚四氟乙烯；仿真模型

中图分类号：U441文献标识码：A文章编号：1006-7973（2024）12-0111-03

随着城市的快速发展，桥梁作为重要的交通基础设施，

其安全性和耐久性在城市建设中备受关注。在地震、强风等

自然灾害的影响下，桥梁的减震性能会直接影响到人们的生

命财产的安全[1]。因此，开发高效、可靠的减震材料和技术，

对于提升桥梁的抗震性能具有重要意义。聚四氟乙烯，作为

一种高性能工程塑料，因其独特的物理和化学特性，在桥梁

减震领域展现出强大潜力。目前传统PTFE材料已经成功应

用于桥梁支座，但其在减震方面的应用仍有很大的提升空间。

新型PTFE材料通过改进分子结构和加工工艺，提高了材料

的阻尼性能和耐久性，使其在桥梁减震系统中发挥更为关键

的作用。基于此，研究主要以聚四氟乙烯作为主要材料，探

究通过不同材料改进后的新型聚四氟乙烯桥梁减震支座的防图1聚四氟乙烯减震材料的基本结构

震效果。因此研究创新性地使用超高分子量的聚乙烯对传统在桥梁减震中，桥梁的减震主要通过在桥梁的支座部分

的聚四氟乙烯减震板进行改进，以此提升桥梁的减震效果。放置一个减震装置，当能量传输至减震装置时装置会先消耗

同时研究通过仿真软件以此分析新型材料的实际振动变化情震动的能量，进而减小桥梁的受力能量达到减震的目的。其

况。次另一种减震方式是通过隔震的方式进行，通过加装隔震装

一、新型聚四氟乙烯的减震应用分析置，进而达到减震的目的。研究中通过加装摩擦减震装置以

在新型的桥梁建设中，一般使用聚四氟乙烯作为桥梁支实现桥梁减震的目的。对于减震装置研究使用超高分子量的

座的减震材料，同时考虑到纯聚四氟乙烯材料热塑性交叉，聚乙烯改进的聚四氟乙烯材料，减震支座通过卡扣与滑块相

成本较高。因此研究选择使用改进后的聚四氟乙烯材料进行连，充分分担桥梁的拉力[2]。研究中使用的聚四氟乙烯减震

减震应用。如使用超高分子量的聚乙烯进行改造，这使得纯支座的摩擦和隔震周期与支座的摆动半径有关，同时其摆动

聚四氟乙烯材料的热塑性得到提升，同时降低了实际的成本半径大小与支座的基线位置和摩擦系数相关。假设当前轨道

造价。支座的上部分结构刚度大于轨道摆动摩擦的刚度，则减震支

在对桥梁进行搭建时，结合桥梁工程减震需求，选取一座的摆动周期和支座的自振周期公式如式（1）所示。

定比例的聚四氟乙烯泡沫材料和传统水泥基粘结材料，进行R

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桥梁减震装置的设计。聚四氟乙烯泡沫材料结构示意图如图g