摩擦摆隔震单层柱面网壳地震响应试验研究

李雄彦 ， 单明岳， 薛素铎， 黄福云

(1.北京工业大学 空间结构研究中心，北京 100124； 2. 福州大学 土木工程学院，福州 350108)

摩擦摆式隔震系统(Friction Pendulum System，FPS)于1985年由美国地震保护体系(EPS)公司研制[1]，利用单摆原理延长上部结构的自振周期并实现结构震后的自动复位，其实质为摩擦阻尼型支座。FPS支座的竖向承载力、隔震周期、等效阻尼比和侧向位移等指标可以单独控制，且具有对地震输入频率范围低敏感、工作状态高稳定等诸多优越性能，已在各类结构工程和桥梁工程中应用。

近年来，国内外对FPS支座的力学性能及理论模型的研究逐渐深入，并对其构造加以改进以满足复杂情况需求：如王建强等[2]对FPS支座恢复力的双向耦合效应进行研究；龚健等[3]探讨了FPS支座的自复位能力，给出了支座的滞回模型和震后最大残余位移计算方法；薛素铎等[4-5]提出了一种新型的铜基面竖向抗拔FPS支座并给出了力学模型；邓雪松等[6]介绍了两类变曲率FPS支座，进行了数值模拟分析；龚健等[7]考虑滑动速度对摩擦因数的影响、轴力变化以及双向耦合效应，采用FP模型对FPS隔震多层框架结构进行数值分析。与此同时，关于FPS支座对结构体系的隔震效果已进行了若干振动台试验：杨林等[8-9]研究了FPS基础隔震对单跨钢框架结构的隔震效果；翁大根等[10]则考察复摩擦摆(Multiple Friction Pendulum Bearing, MFPB)隔震支座对楼面的隔震性能；温佳年等[11]对标准FPS支座及两种改进型支座进行对比分析，研究隔震单跨混凝土桥梁模型的地震反应；Zhou等[12]完成了FPS支座与黏滞阻尼器复合隔震对钢筋混凝土框架结构的振动台试验研究。……