[概念] 摩擦摆支座:周期为何能跟质量脱钩?
摩擦摆用球面几何提供与轴压成正比的恢复力,摆动周期 T=2π√(R/g) 与质量近似解耦;摩擦耗能。Zayas 约1985做成 FPS;R、μ 在位移点取 Keff、ζeq,进 GB 50011/GB/T 51408(产品 GB/T 37358)。
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摩擦摆用球面几何提供与轴压成正比的恢复力,摆动周期 T=2π√(R/g) 与质量近似解耦;摩擦耗能。Zayas 约1985做成 FPS;R、μ 在位移点取 Keff、ζeq,进 GB 50011/GB/T 51408(产品 GB/T 37358)。
铅芯橡胶支座把耗能门槛嵌进叠层橡胶本体:铅芯剪切屈服提供滞回耗能,橡胶—钢板提供承重、水平柔度与恢复力。Bill Robinson 于新西兰 DSIR/PEL 完成这一转折(构思约1974–1975,试验1977,William Clayton Building约1981)。设计上收成双线性 Qd、Ku、Kd,再在工作点上取 Keff、ζeq,进入 GB 50011 第12章与 GB/T 51408 的隔震计算。
铅芯橡胶支座屈服力Qy是铅芯剪切屈服对应的水平力,与K0、Ky构成双线性骨架。隔震层「让」的时刻取决于位移是否越过uy,并须与等效工作点、抗风及复位同屏校核;屈服力比约3%~5%为经验沟通量,非规范强制限值。
侧向刚度比是相邻楼层侧向刚度(或其层高修正值)的比值,用来判断竖向刚度是否突变、是否形成软弱层。GB 50011—2010(2016年版)表3.4.3-2给出侧向刚度不规则参考指标;JGJ 3—2010 第3.5.2条按结构类型给出 γ1/γ2 控制。它管竖向「哪一层相对变软」;受剪承载力之比管「哪一层相对变弱」。
刚重比是侧向刚度相对重力荷载的比值指标,用来判断水平力下重力二阶效应(P-Δ)是否显著、弹性分析是否计入,以及整体稳定是否够。JGJ 3—2010 第 5.4 节给出弯剪型与框架型门槛。剪重比管最小水平地震剪力;刚重比管刚度相对重力与附加效应。
周期比是扭转为主第一自振周期 Tt 与平动为主第一自振周期 T1 之比,限制抗扭相对过弱。JGJ 3—2010 第 3.4.5 条:A 级不应大于 0.9,B 级与复杂高层不应大于 0.85。它读自由振动模态,与位移比分属两道闸;本文将其安在扭转不规则坐标系中说明分工。
位移比是在偶然偏心的规定水平力下,楼层最大水平位移(或层间位移)与平均值之比,用来判别扭转不规则。它卡的是扭转相对强弱,不是变形绝对值;平面规则仍可能因偶然偏心亮红灯。本文对照层间位移角与偶然偏心,说明两道闸如何分工。
偶然偏心是在已算质心上再按边长约 5%人为偏移,用以计入模型写不清的偏心不确定性。平面对称仍要做这一步。本文按前提拆解,说明它如何进入 GB 50011/JGJ 3 的效应计算与位移比判别,并与静力偏心、扭转耦联、双向地震分域对照。
层间位移角是楼层相对水平位移 Δu 与层高 h 之比。GB 50011 弹性限值以构件开裂角为技术主锚,并承担小震使用与非结构保护表述;弹塑性限值对准防倒塌。「晃」多属舒适度相邻议题,不宜把 [θ_e] 读成晃感合格证。
剪重比不是又一种地震力算法,而是对已算出的楼层水平地震剪力设下限:任一楼层剪力不得小于该层及以上重力代表值之和乘以规范最小系数λ。它兜住的是反应谱长周期低估与模型对速度/位移贡献估计不足;过关只说明验算起点够用,不证明选型已经完成。