自阻尼疊層橡膠隔震支座力學(xué)性能試驗(yàn)研究及剛度分析

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1、自阻尼疊層橡膠隔震支座力學(xué)性能試驗(yàn)研究及剛度分析!張蔭姚謙峰（西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院西安!"##$$）摘要：對(duì)西安建筑科技大學(xué)研制的自阻尼橡膠隔震支座在豎向及壓剪荷載作用下的力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并與普通橡膠隔震支座進(jìn)行了對(duì)比分析，給出了隔震裝置的水平及豎向剛度系數(shù)。試驗(yàn)研究表明：自阻尼疊層橡膠隔震支座性能穩(wěn)定，受力性能良好、價(jià)格合理、安裝方便，是一種理想的基礎(chǔ)隔震裝置。關(guān)鍵詞：自阻尼橡膠隔震支座力學(xué)性能剛度分析!"#"$!%&’()"%&$(*%$+,!’,"!-*"#$(.#-*//("##$($+0#*#’/#"+/%.$),*

2、(1#-""+%,+$-"%+$)*($-".%!233"!%3"$!*(1%*#’+$-*’(#2,,’!-&’()*+,)+(-.,()/0)*（1,2()3),4056,78-/90:’)-;-*8()<=5:’,70:7>501,2()!"##$$）$4567896：9’00?@05,A0)7(;67><8-)7’0A0:’(),:(;@5-@057,06-/60;/%<(A@,)*6700;%@;(70%;(A,)(70<%5>BB05%B0(5,)*%,6-;(7,-)6>@@-57C’,:’,6A(<0B81,2()3),405

3、6,78-/90:’)-;-*8()<=5:’,70:7>50>)<054057,:(;()<:-A@5066%6’0(5/-5:0,6<-)0()<7’0<,//050):0B07C00)7’,6D,)<6>@@-57()<7’(7C,7’7’0)-5A(;5>BB05%B0(5,)*,6-;(7,-),6(;6-()(;8E0

4、60;/%<(A@,)*6700;%@;(70%;(A,)(70<%5>BB05%B0(5,)*%,6-;(7,-)6>@@-57,667(B;0,)@5-@057,06()<0//0:7,40,)A0:’(),:(;@5-@057,06()<50(6-)(B;0,)@5,:0()<:-)40),0)7,),)67(;;(7,-)，C’,:’:->;<60540(6(),<0(;B(60,6-;(7,-),)67(;;(7,-)F:;<=>7?5：60;/%<(A@,)*6700;%@;(70%;(A,)(70<%5>BB05%B0(5,)*

5、%,6-;(7,-)6>@@-57A0:’(),:(;@5-@057,0667,//)066()(;86,6采用減小地震作用的措施來(lái)防止強(qiáng)烈地震引起本文研究的疊層橡膠隔震支座由西安建筑科技的結(jié)構(gòu)破壞，是抗震設(shè)計(jì)的方法之一。由于大多數(shù)大學(xué)建筑工程新技術(shù)研究所及西北橡膠研究院設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在彈性范圍內(nèi)耗能很少，并因彈性應(yīng)變能的積并生產(chǎn)，自阻尼隔震橡膠支座由鋼板、橡膠、自阻尼累和釋放使結(jié)構(gòu)具有很大的動(dòng)能，當(dāng)結(jié)構(gòu)的自振周材料經(jīng)高壓硫化成型，其構(gòu)造形式如圖"所示。它期接近地面卓越周期時(shí)，還會(huì)發(fā)生“類共振”現(xiàn)象，故兼有隔震器與自阻尼的雙重作用，其阻尼大小可根單

6、純追求把建筑物設(shè)計(jì)得更剛強(qiáng)是不全面的，也是據(jù)!P不同進(jìn)行調(diào)節(jié)。不經(jīng)濟(jì)的。增大結(jié)構(gòu)的延性，能更多地耗散輸入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部的能量，但將產(chǎn)生過(guò)大的變形并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損傷和非結(jié)構(gòu)件的破壞。如能阻隔剪切波向結(jié)構(gòu)的傳遞，限制輸入結(jié)構(gòu)的能量，并促使已輸入結(jié)構(gòu)的能量因反饋或吸收而減少，從而保障結(jié)構(gòu)在地震時(shí)的安全，這無(wú)疑是很有意義的。"QO鋼板厚度；"RO橡膠厚度；#O隔震裝置總高；#2O隔震裝置本文提出了一種基礎(chǔ)隔震裝置———自阻尼疊層凈高；!O隔震裝置外徑；!PO自阻尼材料直徑橡膠隔震支座，并對(duì)其進(jìn)行了試驗(yàn)研究及力學(xué)性能圖"隔震支座構(gòu)造形式分析。@AB隔震支座橡

7、膠基本力學(xué)性能@自阻尼疊層橡膠隔震支座的構(gòu)造設(shè)計(jì)及力學(xué)性!陜西省“九五”攻關(guān)項(xiàng)目（編號(hào)：HIJ"KLI）。能試驗(yàn)第一作者：張蔭女"H$$年!月出生副教授@A@隔震支座的構(gòu)造設(shè)計(jì)收稿日期：M##NO#KO"#萬(wàn)方數(shù)據(jù)KKS)<>675,(;T-)675>:7,-)U-;VNN，W-VH，M##N工業(yè)建筑M##N年第NN卷第H期自阻尼疊層橡膠隔震支座主要采用天然橡膠，其基本特征是一種各向同性的高聚合物材料，其力學(xué)性能與服從虎克定律的理想彈性固體有一定差異。主要是橡膠材料在大變形時(shí)，彈性力學(xué)中采用的虎克定律、應(yīng)力與應(yīng)變的定義不再適用，而必須采用新的

8、廣義的應(yīng)力!應(yīng)變關(guān)系。圖#豎向壓力試驗(yàn)簡(jiǎn)圖依據(jù)橡膠網(wǎng)分子論的結(jié)果，標(biāo)稱應(yīng)力（即未變形截面單位面積上的力）為："$!"(!$!%)（$）#!$式中，"為彈性模量；!、