摩(mo)擦(ca)(ca)滑(hua)(hua)移(yi)隔(ge)(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)是開發(fa)應用較早的(de)(de)(de)隔(ge)(ge)(ge)振技術之一,所(suo)用的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)材(cai)料多(duo)為(wei)(wei)沙(sha)石(shi)、石(shi)墨等廉價材(cai)料,標記經濟且簡單易行(xing)。摩(mo)擦(ca)(ca)滑(hua)(hua)移(yi)隔(ge)(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)系(xi)統(tong)(tong)通常有(you)隔(ge)(ge)(ge)離地震(zhen)(zhen)(zhen)作用的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)滑(hua)(hua)動(dong)(dong)(dong)機(ji)構和限位(wei)復(fu)位(wei)的(de)(de)(de)阻尼向(xiang)心機(ji)構組(zu)成,多(duo)為(wei)(wei)平面(mian)滑(hua)(hua)移(yi)隔(ge)(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)系(xi)統(tong)(tong)。該(gai)系(xi)統(tong)(tong)不(bu)能(neng)(neng)自(zi)動(dong)(dong)(dong)復(fu)位(wei),一般需要另外加設復(fu)位(wei)裝(zhuang)置(zhi),且滑(hua)(hua)動(dong)(dong)(dong)性能(neng)(neng)離散性大(da)、不(bu)易控制,滑(hua)(hua)移(yi)量過大(da)可能(neng)(neng)導致穿越隔(ge)(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)層的(de)(de)(de)非結(jie)構構件破壞,甚至可能(neng)(neng)發(fa)生滑(hua)(hua)移(yi)失穩(wen),這極大(da)地阻礙(ai)了(le)(le)滑(hua)(hua)移(yi)隔(ge)(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)的(de)(de)(de)發(fa)展。為(wei)(wei)了(le)(le)解決平面(mian)滑(hua)(hua)移(yi)系(xi)統(tong)(tong)不(bu)能(neng)(neng)自(zi)動(dong)(dong)(dong)復(fu)位(wei)問題,Zayas等于1985年在美國加州大(da)學伯克利分校研發(fa)了(le)(le)摩(mo)擦(ca)(ca)擺隔(ge)(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)裝(zhuang)置(zhi),稱之為(wei)(wei)摩(mo)擦(ca)(ca)擺系(xi)統(tong)(tong)/支座(Friction Pendilum System/Bearing,簡稱FPS/FPB)。該(gai)裝(zhuang)置(zhi)不(bu)僅(jin)具有(you)平面(mian)滑(hua)(hua)移(yi)隔(ge)(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)對地震(zhen)(zhen)(zhen)激勵頻率范圍(wei)的(de)(de)(de)低敏感(gan)性和高穩(wen)定性,特有(you)的(de)(de)(de)圓弧(hu)滑(hua)(hua)動(dong)(dong)(dong)面(mian)還使其(qi)具有(you)復(fu)位(wei)功能(neng)(neng),無(wu)需附設阻尼向(xiang)心機(ji)構,故而在實際應用中更為(wei)(wei)簡便,且增加了(le)(le)隔(ge)(ge)(ge)震(zhen)(zhen)(zhen)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)可靠度(du)。
摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)擺(bai)(bai)隔(ge)震(zhen)支(zhi)座(zuo)是將(jiang)傳(chuan)統(tong)的平面(mian)滑移隔(ge)震(zhen)裝置的摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)滑移面(mian)由(you)平面(mian)改(gai)為(wei)球面(mian),從(cong)而(er)(er)可依(yi)靠自身重力(li)自動(dong)回(hui)復。該(gai)支(zhi)座(zuo)主要(yao)由(you)上、下支(zhi)座(zuo)板和(he)一(yi)個(ge)鉸(jiao)(jiao)接(jie)滑塊組成。摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)擺(bai)(bai)隔(ge)震(zhen)支(zhi)座(zuo)嵌在滑動(dong)容腔中的鉸(jiao)(jiao)接(jie)滑塊與滑動(dong)面(mian)具(ju)有(you)相同(tong)的曲率(lv)半徑,可與滑動(dong)面(mian)完全貼合,并(bing)使上支(zhi)座(zuo)在支(zhi)座(zuo)滑動(dong)時始終保(bao)持(chi)水平。滑動(dong)面(mian)上涂(tu)有(you)低摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)材(cai)料,如聚四(si)氟乙烯(特(te)氟龍(long))等,可在滑動(dong)過(guo)(guo)程中耗散能量。當滑動(dong)界面(mian)受到(dao)的地(di)震(zhen)作(zuo)用超過(guo)(guo)靜摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)力(li)時,地(di)面(mian)水平運動(dong)會促(cu)使滑動(dong)在其(qi)圓弧(hu)面(mian)內滑動(dong),從(cong)而(er)(er)迫(po)使上部結構(gou)輕(qing)微抬高,發生單擺(bai)(bai)運動(dong)。然后(hou),支(zhi)座(zuo)會在自身受到(dao)的豎向荷(he)載作(zuo)用下自動(dong)回(hui)復。
摩(mo)(mo)擦擺隔(ge)震(zhen)支座(zuo)(zuo)的(de)水平力(li)為滑動面(mian)摩(mo)(mo)擦力(li)和(he)上部結構沿滑道上升產生的(de)恢復(fu)力(li)的(de)合(he)力(li),而提供的(de)恢復(fu)力(li)使(shi)支座(zuo)(zuo)能(neng)依靠其承受的(de)重力(li)自動往中心(xin)位置回(hui)復(fu),使(shi)地(di)震(zhen)響(xiang)應得到控制(zhi),并(bing)且該支座(zuo)(zuo)的(de)剛度(du)(du)中心(xin)有自動與(yu)隔(ge)震(zhen)結構的(de)質心(xin)重合(he)的(de)趨勢,因而能(neng)在更大 程度(du)(du)上消(xiao)除(chu)結構的(de)扭轉運動。摩(mo)(mo)擦擺隔(ge)震(zhen)支座(zuo)(zuo)的(de)周期、豎(shu)向承載力(li)、阻尼比(bi)、側重位移和(he)抗拉力(li)等指標可(ke)以進(jin)行(xing)單獨(du)控制(zhi),該特性十分便(bian)于設計人員對隔(ge)震(zhen)系統進(jin)行(xing)優化(hua)設計。