摩擦擺裝置的國內研究現狀

【摘要】現如今摩擦擺裝置憑借其造價低、隔震效果突出等特征已廣泛應用于建筑結構當中，本文以近十年國內研究學者對摩擦擺裝置的研究為契機，總結出近十年對摩擦擺裝置的研究進程、發展情況，提供給讀者對于國內的摩擦擺裝置發展一個縱向的了解。

【關鍵詞】摩擦擺；國內；研究現狀

摩擦擺隔震體系（Friction Pendulum System，簡稱FPS）是典型的隔震技術，FPS的概念自從被提出以來就受到了眾多科研工作者的關注。人們注意到FPS不僅安裝方便，造價低廉，而且隔震性能非常突出。由FPS隔震支座又衍生出很多新型的支座，對FPS深入的研究為今后的科研工作以及實際工程應用墊定了基礎。

在2005年，楊林，周錫元，蘇幼坡[1]等人完成我國第一個使用FPS隔震系統裝置在模擬振動臺上的實驗，該實驗的研究對象是一個五層的框架結構，實驗結果表明FPS隔震系統能夠明顯的延長上層結構的自珍周期，具有明顯的隔震效果。

在2006年，胡燦陽，李大望[2]運用數值分析對FPS隔震系統的性能進行了理論分析研究，分析表明若該裝置進行合理的設計和安置，則能明顯改善上部結構的地震反應。

在2007年，彭天波，李建中，范立礎[3]開發出雙曲面球型減隔震支座并提出該支座的構造特點和抗震機理，研究了在地震反應下該支座發生豎向位移的原因和影響因素，并在最后驗證此種支座可以滿足連續橋梁的隔震需求。

在2008年，楊林、常永平、周錫元等[4]人設計了一種摩擦擺隔震支座，并對該種支座進行理論分析和振動臺試驗。結果顯示理論分析與試驗數值高度相似，該支座能夠有限的控制隔震層產生過大的位移，隔震效果十分明顯。

在2009年，姜婷、王俊峰和李大望[5]對摩擦擺隔震系統進行模擬振動臺的試驗，研究該系統在不同條件下的性能。得到結果：在不同地震動強度下隔震效果出現不同的表現。

在2010年，葛楠，蘇幼坡、王興國[6]等人運用相對動能定力推導得出摩擦擺隔震系統的動力反應分析計算公式，并在此基礎上創立FPS滑移式摩擦擺與碟型彈簧共同組成的三維復合隔震系統，計算的結果是此隔震系統在水平方向和垂直方向都具有隔震性能。

在2010年，鄧雪松，龔健，周云[7]運用力學平衡原理，并使用ABAQUS軟件對雙凹摩擦擺隔震支座進行了理論分析及模擬實驗，比較了在某些參數條件不同情況下的回復特性和滯回特性。

在2011年，吳陶晶，李建中，管仲國[8]將一個大跨度FPS隔震連續梁橋作為研究對象，對比了不同參數條件下雙向耦合作用存在與否時橋梁的非線性時程反應。經過研究指出了雙向耦合作用對橋梁隔震設計的不利影響。

在2011年，葛楠、蘇幼坡和王興國[9]通過研究推導出了FPS摩擦擺體系與碟形彈簧三維復合隔震體系的動力反應公式。研究分析的結果顯示，此隔震系統對豎向震動和水平震動都有顯著隔震效果，且水平隔震效率能達到85%。

在2012年，張永亮，張躍進，王常峰[10]針對一高墩大跨簡支鋼桁梁橋，以摩擦擺支座的滑道摩擦系數和滑道半徑為主要參數，研究分析了發生地震時豎向地震動強度對FPS隔震橋梁地震反應的影響。

在2012年，莊鵬，薛素鐸，宋飛達[11]運用有限元軟件ABAQUS建立了整體結構的三維模型，通過非線性時程分析，對比分析了在不同參數時的 FPS 對于地震防護的有效性和可行性。

在2013年，逯宗典，彭艷靜，張晟斌[12]以一座4跨連續梁橋為例，探討了連續梁橋在近場地震作用下橋梁的參數變化規律和減隔震特性，分析結果表明：采用隔震技術后，在近場地震作用下具有明顯的減隔震效果。

在2014年，孔德文，范峰[13]等人通過實驗得出結果表明建筑物在頂點加速度顯著減小，FPS隔震支座能可以有效阻離地震釋放的能量，不同地震動作用下應用摩擦擺支座單層球面網殼結構的抗震性能相近。

參考文獻

[1] 楊林，周錫元， 蘇幼坡等. FPS摩擦擺隔震體系振動臺試驗研究與理論分析[J]. 特種結構， 2005， 22（4）： 43-46.

[2] 胡燦陽， 李大望. FPS隔震底框住宅樓的地震響應分析[J]. 工程抗震與加固改造， 2006， 28（3）： 79-82.

[3] 彭天波， 李建中， 范立礎. 雙曲面球型減隔震支座的開發及應用[J]. 同濟大學學報， 2007， 35（2）： 176-180.

[4] 楊林， 常永平， 周錫元， 等. FPS隔震體系振動臺試驗與有限元模型對比分析[J]. 建筑結構學報， 2008， 29（4）： 66-72.

[5] 姜婷， 王俊峰， 李大望. 摩擦擺隔震結構振動臺試驗及結果分析[J]. 華南港工， 2009（3）： 39-43.

[6] 葛楠， 蘇幼坡， 王興國等. 豎向剛度對FPS滑移摩擦擺系統隔震性能影響研究[J]. 工程抗震與加固改造， 2010， 32（4）： 20-25.

[7] 鄧雪松， 龔健， 周云. 雙凹摩擦擺隔震支座理論分析與數值模擬研究[J]. 廣州大學學報（自然科學版）， 2010， 9（4）： 71-77.

[8] 吳陶晶， 李建中， 管仲國. 雙向耦合效應對FPS隔震橋梁地震響應的影響[J]. 振動與沖擊， 2011， 30（2）： 119-123.

[9] 葛楠， 蘇幼坡， 王興國. FPS摩擦擺與碟型彈簧組合隔震系統性能分析研究[J]. 建筑科學， 2011， 27（1）： 1-3.

[10] 張永亮， 張躍進， 王常峰. 豎向地震動對摩擦擺支座隔震橋梁地震反應的影響[J]. 蘭州交通大學校報， 2012， 31（1）： 18-22.

[11] 莊鵬， 薛素鐸， 宋飛達. 網架屋蓋考慮下部結構的摩擦擺隔震控制[J]. 工業建筑， 2012， 42（3）： 33-38.

[12] 逯宗典， 彭艷靜， 張晟斌. 近場速度脈沖地震下摩擦擺式（FPS）支座的隔震特性分析[J]. 中外公路， 2013， 33（3）： 107-112.

[13] 孔德文，范峰，支旭東，孫夢涵. 豎向地震作用下FPB對K8型單層球面網殼結構抗震性能的影響[J]. 土木工程學報，2014，S2：181-185.