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南明摩擦擺支座

規格材(cai)質(zhi):可(ke)定制加工

發布日(ri)期(qi):2020-10-04

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摩(mo)擦擺隔(ge)震支座(zuo)是將(jiang)傳統的平面(mian)滑(hua)移(yi)隔(ge)震裝置的摩(mo)擦滑(hua)移(yi)面(mian)由平面(mian)改為球(qiu)面(mian),從而可依靠自身重(zhong)力自動(dong)回(hui)復。該支座(zuo)主(zhu)要(yao)由上、下支座(zuo)板和一個鉸(jiao)接滑(hua)塊組成。 

摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦滑(hua)(hua)移(yi)(yi)隔(ge)(ge)震(zhen)是開(kai)發應用較早的(de)(de)(de)(de)隔(ge)(ge)振技術之(zhi)一(yi),所用的(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦材(cai)料多為沙石(shi)、石(shi)墨等(deng)廉價材(cai)料,標記經濟且簡(jian)單易行。摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦滑(hua)(hua)移(yi)(yi)隔(ge)(ge)震(zhen)系統(tong)(tong)通常有隔(ge)(ge)離地(di)(di)震(zhen)作用的(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦滑(hua)(hua)動機構(gou)和限位(wei)(wei)復(fu)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)阻(zu)尼(ni)向心(xin)機構(gou)組成,多為平(ping)面(mian)滑(hua)(hua)移(yi)(yi)隔(ge)(ge)震(zhen)系統(tong)(tong)。該系統(tong)(tong)不(bu)能(neng)自動復(fu)位(wei)(wei),一(yi)般需要(yao)另外加設復(fu)位(wei)(wei)裝置,且滑(hua)(hua)動性能(neng)離散性大、不(bu)易控制,滑(hua)(hua)移(yi)(yi)量過(guo)大可能(neng)導(dao)致穿越隔(ge)(ge)震(zhen)層的(de)(de)(de)(de)非結構(gou)構(gou)件(jian)破(po)壞,甚至(zhi)可能(neng)發生滑(hua)(hua)移(yi)(yi)失穩,這極(ji)大地(di)(di)阻(zu)礙了(le)滑(hua)(hua)移(yi)(yi)隔(ge)(ge)震(zhen)的(de)(de)(de)(de)發展。為了(le)解(jie)決(jue)平(ping)面(mian)滑(hua)(hua)移(yi)(yi)系統(tong)(tong)不(bu)能(neng)自動復(fu)位(wei)(wei)問題,Zayas等(deng)于1985年在美國(guo)加州(zhou)大學伯克利(li)分校(xiao)研發了(le)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦擺隔(ge)(ge)震(zhen)裝置,稱(cheng)之(zhi)為摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦擺系統(tong)(tong)/支座(Friction Pendilum System/Bearing,簡(jian)稱(cheng)FPS/FPB)。該裝置不(bu)僅具有平(ping)面(mian)滑(hua)(hua)移(yi)(yi)隔(ge)(ge)震(zhen)裝置的(de)(de)(de)(de)對(dui)地(di)(di)震(zhen)激勵(li)頻率范圍的(de)(de)(de)(de)低敏感性和高穩定性,特有的(de)(de)(de)(de)圓(yuan)弧滑(hua)(hua)動面(mian)還使其具有復(fu)位(wei)(wei)功能(neng),無需附設阻(zu)尼(ni)向心(xin)機構(gou),故而在實際應用中更為簡(jian)便(bian),且增加了(le)隔(ge)(ge)震(zhen)裝置的(de)(de)(de)(de)可靠度。

摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)擺(bai)隔(ge)震(zhen)支(zhi)(zhi)座是(shi)將傳統的平(ping)面(mian)滑移隔(ge)震(zhen)裝置的摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)滑移面(mian)由平(ping)面(mian)改為球面(mian),從(cong)而(er)可依靠自(zi)身(shen)(shen)重力(li)自(zi)動回(hui)復。該支(zhi)(zhi)座主要由上(shang)、下支(zhi)(zhi)座板和一(yi)個(ge)鉸接滑塊(kuai)組成。摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)擺(bai)隔(ge)震(zhen)支(zhi)(zhi)座嵌在(zai)滑動容腔中(zhong)的鉸接滑塊(kuai)與滑動面(mian)具(ju)有相(xiang)同的曲率半徑,可與滑動面(mian)完(wan)全貼合,并使上(shang)支(zhi)(zhi)座在(zai)支(zhi)(zhi)座滑動時(shi)始終保持水(shui)平(ping)。滑動面(mian)上(shang)涂有低摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)材(cai)料,如聚(ju)四(si)氟乙烯(特氟龍)等,可在(zai)滑動過程(cheng)中(zhong)耗散(san)能量。當滑動界面(mian)受(shou)到的地震(zhen)作(zuo)用超過靜摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)力(li)時(shi),地面(mian)水(shui)平(ping)運(yun)動會促使滑動在(zai)其圓弧(hu)面(mian)內滑動,從(cong)而(er)迫使上(shang)部結構輕(qing)微抬(tai)高,發(fa)生單擺(bai)運(yun)動。然后,支(zhi)(zhi)座會在(zai)自(zi)身(shen)(shen)受(shou)到的豎向荷(he)載作(zuo)用下自(zi)動回(hui)復。

摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)擺隔(ge)(ge)震支(zhi)座的(de)(de)(de)(de)(de)水平力為滑動面摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)力和上部結(jie)構沿滑道上升產生的(de)(de)(de)(de)(de)恢復力的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)力,而提供的(de)(de)(de)(de)(de)恢復力使支(zhi)座能依靠其(qi)承受的(de)(de)(de)(de)(de)重力自動往中(zhong)心位(wei)置(zhi)回復,使地震響應得(de)到控制,并且該(gai)支(zhi)座的(de)(de)(de)(de)(de)剛度(du)中(zhong)心有自動與隔(ge)(ge)震結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)質心重合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)趨勢,因而能在更大(da) 程度(du)上消除結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)扭轉運動。摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)擺隔(ge)(ge)震支(zhi)座的(de)(de)(de)(de)(de)周期(qi)、豎(shu)向(xiang)承載力、阻尼比、側(ce)重位(wei)移和抗拉力等指(zhi)標可以進行單獨控制,該(gai)特性十分便于設計(ji)人員(yuan)對隔(ge)(ge)震系統進行優化設計(ji)。

 


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