摩(mo)(mo)擦(ca)滑(hua)(hua)(hua)移(yi)隔(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)是(shi)開發應用(yong)(yong)較早的(de)(de)(de)隔(ge)(ge)振(zhen)技術之(zhi)一(yi),所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)材料多為(wei)沙(sha)石、石墨(mo)等廉價材料,標記(ji)經濟且簡(jian)單易(yi)行。摩(mo)(mo)擦(ca)滑(hua)(hua)(hua)移(yi)隔(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)系(xi)(xi)統(tong)(tong)通常有隔(ge)(ge)離地震(zhen)(zhen)(zhen)作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)機(ji)構和限位(wei)復(fu)位(wei)的(de)(de)(de)阻尼(ni)向(xiang)心機(ji)構組成,多為(wei)平(ping)面(mian)滑(hua)(hua)(hua)移(yi)隔(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。該系(xi)(xi)統(tong)(tong)不(bu)能自動(dong)復(fu)位(wei),一(yi)般(ban)需要另外加(jia)設復(fu)位(wei)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置,且滑(hua)(hua)(hua)動(dong)性能離散性大、不(bu)易(yi)控制,滑(hua)(hua)(hua)移(yi)量過(guo)大可能導致穿越隔(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)層的(de)(de)(de)非結(jie)構構件破(po)壞,甚至可能發生滑(hua)(hua)(hua)移(yi)失穩,這極大地阻礙(ai)了滑(hua)(hua)(hua)移(yi)隔(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)的(de)(de)(de)發展。為(wei)了解決平(ping)面(mian)滑(hua)(hua)(hua)移(yi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)不(bu)能自動(dong)復(fu)位(wei)問題,Zayas等于1985年在(zai)美國加(jia)州大學伯克利(li)分(fen)校研發了摩(mo)(mo)擦(ca)擺隔(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置,稱之(zhi)為(wei)摩(mo)(mo)擦(ca)擺系(xi)(xi)統(tong)(tong)/支(zhi)座(Friction Pendilum System/Bearing,簡(jian)稱FPS/FPB)。該裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置不(bu)僅具有平(ping)面(mian)滑(hua)(hua)(hua)移(yi)隔(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置的(de)(de)(de)對地震(zhen)(zhen)(zhen)激勵(li)頻率范(fan)圍的(de)(de)(de)低敏感性和高(gao)穩定性,特有的(de)(de)(de)圓弧滑(hua)(hua)(hua)動(dong)面(mian)還使(shi)其(qi)具有復(fu)位(wei)功能,無需附設阻尼(ni)向(xiang)心機(ji)構,故而在(zai)實際(ji)應用(yong)(yong)中更為(wei)簡(jian)便(bian),且增(zeng)加(jia)了隔(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置的(de)(de)(de)可靠度。
摩擦(ca)擺(bai)隔(ge)震支座(zuo)(zuo)(zuo)是將傳統的(de)(de)平面(mian)滑(hua)(hua)(hua)移隔(ge)震裝置的(de)(de)摩擦(ca)滑(hua)(hua)(hua)移面(mian)由平面(mian)改為球面(mian),從而可依靠自身重力自動(dong)(dong)回(hui)復(fu)。該支座(zuo)(zuo)(zuo)主(zhu)要(yao)由上(shang)(shang)、下(xia)支座(zuo)(zuo)(zuo)板和一個鉸(jiao)接滑(hua)(hua)(hua)塊(kuai)組(zu)成。摩擦(ca)擺(bai)隔(ge)震支座(zuo)(zuo)(zuo)嵌在(zai)(zai)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)容腔中(zhong)的(de)(de)鉸(jiao)接滑(hua)(hua)(hua)塊(kuai)與(yu)(yu)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)面(mian)具有(you)相同的(de)(de)曲率(lv)半徑,可與(yu)(yu)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)面(mian)完全貼合(he),并使上(shang)(shang)支座(zuo)(zuo)(zuo)在(zai)(zai)支座(zuo)(zuo)(zuo)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)時(shi)始終保持水(shui)平。滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)面(mian)上(shang)(shang)涂有(you)低(di)摩擦(ca)材料,如聚四(si)氟(fu)乙烯(xi)(特氟(fu)龍)等,可在(zai)(zai)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)過程(cheng)中(zhong)耗散能量(liang)。當(dang)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)界面(mian)受到的(de)(de)地震作用(yong)超過靜(jing)摩擦(ca)力時(shi),地面(mian)水(shui)平運(yun)動(dong)(dong)會(hui)促(cu)使滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)在(zai)(zai)其圓弧面(mian)內滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong),從而迫(po)使上(shang)(shang)部結構輕微抬高,發生單擺(bai)運(yun)動(dong)(dong)。然后(hou),支座(zuo)(zuo)(zuo)會(hui)在(zai)(zai)自身受到的(de)(de)豎向荷載作用(yong)下(xia)自動(dong)(dong)回(hui)復(fu)。
摩(mo)擦(ca)擺隔(ge)震(zhen)(zhen)支座的(de)水平(ping)力(li)(li)(li)為滑動(dong)面(mian)摩(mo)擦(ca)力(li)(li)(li)和上(shang)部結(jie)(jie)(jie)構(gou)沿滑道上(shang)升產生的(de)恢復力(li)(li)(li)的(de)合力(li)(li)(li),而提供的(de)恢復力(li)(li)(li)使支座能(neng)依靠(kao)其(qi)承(cheng)受(shou)的(de)重(zhong)力(li)(li)(li)自動(dong)往(wang)中心(xin)位置(zhi)回復,使地震(zhen)(zhen)響(xiang)應得到控制(zhi),并(bing)且該支座的(de)剛度中心(xin)有(you)自動(dong)與隔(ge)震(zhen)(zhen)結(jie)(jie)(jie)構(gou)的(de)質心(xin)重(zhong)合的(de)趨勢,因而能(neng)在更(geng)大 程度上(shang)消除結(jie)(jie)(jie)構(gou)的(de)扭轉運動(dong)。摩(mo)擦(ca)擺隔(ge)震(zhen)(zhen)支座的(de)周(zhou)期、豎向承(cheng)載力(li)(li)(li)、阻尼比、側(ce)重(zhong)位移和抗拉(la)力(li)(li)(li)等指標可以進(jin)行單獨控制(zhi),該特性十分便于(yu)設(she)計人(ren)員(yuan)對隔(ge)震(zhen)(zhen)系統進(jin)行優化設(she)計。