圆弧滑道偏心辊轴摩擦摆隔震性能的分析研究

摘要

根据动能定理及滚动摩擦耗能原理推求了圆弧滑道偏心辊轴摩擦摆隔震系统动力反应分析计算公式.辊轴放置在具有内凹圆弧曲线形状的上、下盘滑道中间,与滑道之间为非协调接触,形成偏心辊轴式摩擦摆.分析与计算结果表明,这种摩擦摆具有隔震系统所必需特性:较长的自振周期使其具有必要的隔震能力;依靠结构重力可以使其复位;依靠滚动摩擦的作用,可以消耗传入上部结构的地震能量.设置辊轴摩擦隔震系统之后,能大幅减少结构地震动力反应的层间位移.适当地选取圆弧滑道半径或辊轴偏心距与滚动摩擦系数值,隔震效果可迭90%左右.当圆弧滑道半径为2～3m或辊轴偏心距为3cm,滚动摩擦系数小于0.01时,隔震系统具有较好的消能效果与复位能力.