隔震设计中橡胶隔震支座拉压刚度取值的研究

目前隔震支座拉压刚度比的不同取值是否影响隔震结构性能,实际工程隔震设计时选取多大的拉压刚度比才能不影响隔震设计结果,这些问题还没有完全搞清楚.为此,本文选取一RC框架高层隔震结构作为分析对象,考虑隔震支座拉压刚度比的不同取值,对其动力特性、地震反应特性及拉压应力情况进行了对比分析.结果表明,拉压刚度比的不同取值对结构自振周期、顶层加速度及极大压应力的影响幅度较小,但对隔震结构上部楼层剪力、层间位移角及拉应力验算的影响较大,进而可能造成过高或过低地估计上部结构减震系数,给结构造成安全隐患.综合考虑各项参数后,建议在实际开展隔震设计时采用拉压刚度比1/8 ～1/10.

基于灰色系统的橡胶隔震支座性能老化预测

采用灰色系统理论对橡胶隔震支座的老化性能数据进行了模拟,对比发现这种方法用于拟合隔震支座的老化性能变化规律具有很高的精度。在此基础上,采用3种GM(1,1)模型预测橡胶隔震支座使用40年后的力学性能变化情况,并与相关的隔震支座老化研究成果作对比,预测值与实测值具有较高的一致性。

老化及海蚀作用下近海桥梁隔震支座橡胶材料性能劣化试验

设计了由与橡胶隔震支座相同材料的橡胶片组成的橡胶块体,将橡胶支座与橡胶块体和橡胶片放置在同样的试验环境下开展试验,研究橡胶材料硬度、定伸应力、拉伸强度及扯断伸长率在老化和海蚀作用下随时间及厚度方向的变化规律。试验结果表明:老化仍然是影响橡胶材料性能的主要因素;橡胶含水率的高低会极大影响其性能;随老化时间的增长,橡胶的硬度、定伸应力呈增大的趋势,而拉伸强度、扯断伸长率呈减小的趋势;单纯海蚀对橡胶硬度、定伸应力的影响不明显,但拉伸强度和扯断伸长率则随着海蚀时间的增长而减小;老化+海蚀试验结果是老化作用与海蚀作用的叠加,该作用会使得橡胶的性能劣化在大应变时表现得更为明显;从橡胶表面至内部,橡胶材料性能大体呈略微减小的趋势,老化及海蚀作用基本发生在表面,而内部橡胶的性能变化程度均较轻。

不均匀老化对近海桥梁隔震橡胶支座性能影响及简易预测方法

将支座、同材质橡胶块体和橡胶片放置在同样的试验环境下开展试验,建立天然橡胶材料老化后硬度与距表面距离的变化规律公式。利用ABAQUS软件,建立橡胶隔震支座的有限元分析模型,通过与试验数据的对比,验证模型的有效性。建立近海桥梁中隔震橡胶支座沿厚度方向不同硬度变化的不均匀老化模型,进而开展不均匀老化对竖向刚度及水平刚度的影响分析。建立考虑不均匀老化后的橡胶隔震支座刚度计算公式,提出隔震支座性能老化简易预测方法。研究结果表明:不均匀老化会导致橡胶支座平面各点竖向应变不均匀,在长期荷载和老化作用下,会使支座内部产生损伤;支座水平刚度主要与老化区域有关,与加载方向没有关系。

基于热老化作用的橡胶隔震支座力学性能时变规律研究

在对近海桥梁橡胶隔震支座和橡胶材料进行老化试验的基础上,分析橡胶材料参数随老化作用的时变规律,进而采用ABAQUS有限元软件对橡胶隔震支座的力学性能进行了模拟分析,得到了橡胶隔震支座力学性能时变规律。结果表明:老化试验前和老化试验20 d(折合时间环境40年)后的试验结果和有限元分析水平刚度误差分别为5.29%(未考虑温度修正)、10.96%(未考虑温度修正);老化试验前和老化20天后竖向刚度误差分别为3.01%、-7.88%,上述误差值均在可接受范围内,因此,由橡胶材料参数随老化作用的时变规律通过有限元分析得出的橡胶支座力学性能时变规律结果较可靠,本文的研究内容可为橡胶隔震支座老化性能的研究及桥梁结构全寿命抗震性能分析提供理论依据。

高层基础隔震结构基于性态的抗震设防标准研究

随着隔震技术的发展,将该技术应用于高层建筑得到了广泛的关注;其中高层基础隔震结构基于性态抗震设防标准的研究还不十分充分。参考国内外相关通则及规范,以及国内学者对于基础隔震结构基于性态的设计方法的研究,依据基于性态的抗震设计理论,结合高层结构的特点,提出了适合高层基础隔震结构的设防标准。主要从三个方面进行研究,包括高层基础隔震结构的功能分类、性态目标及抗震设计类别;将高层基础隔震结构的性态分为五个水准:充分运行、运行、基本运行、生命安全、接近倒塌;最后将高层基础隔震结构的设防目标进行量化,为高层隔震结构的抗震设计提供了参考。

考虑老化时间影响的隔震支座橡胶本构Moony-Rivlin模型常数研究

目前Moony-Rivlin模型被广泛应用于橡胶隔震支座的有限元分析中,其中,材料常数的标定是关键环节。为充分了解老化作用对橡胶材料常数的影响,采用最小二乘拟合法计算老化试验后的Moony-Rivlin模型材料常数,拟合出材料常数随老化时间的变化关系式,提出了修正Moony-Rivlin模型,并将拟合值和计算值进行对比。最后,根据上述方法确定的材料常数用Abaqus软件对隔震橡胶支座老化前后的性能进行了模拟分析,并将有限元分析结果与试验结果进行对比。结果表明:随着老化时间的增加,Moony-Rivlin模型常数逐渐增大;老化前、后橡胶隔震支座的竖向刚度、水平刚度试验测试与有限元模拟值的误差均在可接受的范围内,验证了所建立修正本构模型的准确性,可为橡胶隔震支座老化性能的研究和桥梁等结构全寿命性能设计提供理论支撑。

基于ABAQUS的多功能组合型支撑装置的静力弹塑性数值模拟

本文采用ABAQUS有限元分析软件对200t的多功能组合型支撑装置进行静力弹塑性分析,并将分析结果和静力荷载试验结果作对比,结果表明采用ABAQUS软件可以较为准确地模拟组合型支撑装置,在实际工程应用中具有积极的指导意义。

基于某地铁出入口的计算方法对比分析

随着城市化进程的推进,大量的人口进入城市,这给城市的交通带来了巨大的压力。地铁作为高效的公共交通工具,以其显著的优势成为了许多城市用于解决城市交通拥堵的重要措施之一。地铁站台与地面之间的连接一般是通过出入口来连接,因而对于在运营过程中经常面临密集人流的出入口而言,结构设计也是相当重要的。基于此,本文采用不同的计算方法对某地铁出入口进行力学分析,结果表明:对于地铁出入口的结构分析,采用带只压单元的非线性分析,可以有效提高分析的效率,在实际应用中具有明显的优势。

基于风险接受准则的桥墩抗撞承载力需求分析

本文以一座铁路桥为研究对象,结合AASHTO规范的规定,对该桥进行了详细的风险评估,并结合船撞桥的风险接受准则计算得到桥墩抗撞承载力的需求,为桥梁设计提供依据,同时还提出了桥墩防撞风险决策的建议。

超长雨水箱涵设计探讨

以一条长度超过2100m的雨水箱涵为研究对象,结合实际设计中对结构、水力、运维使用的一些具体问题,展开相应的探讨,为同类项目的设计提供参考。

海洋环境下近海桥梁橡胶隔震支座性能劣化试验

为探讨橡胶隔震支座在海洋环境下的性能劣化规律,综合考虑橡胶支座的材料组成、实际使用荷载和所处环境,确定老化、海水腐蚀及使用荷载等影响其性能的主要因素,对多个橡胶支座开展了老化、海蚀及使用荷载试验,并进行了试验前后的对比,详细分析了支座性能的变化规律。最后,在实际工程中引入分项系数来综合考虑支座所处的环境因素及载荷作用,进而对支座力学性能进行预估。结果表明:在多种因素综合作用下,老化的影响最不利;支座生产质量的好坏直接决定其受影响程度,单纯海蚀试验下,质量优良的支座性能受到的影响较小,而质量有缺陷的支座受到的影响极大;海蚀试验、多种荷载作用试验会使支座的刚度变小,说明长期作用可能引起支座竖向变形过大,造成内部损伤,无法保证其在正常使用时的稳定性、舒适性和安全性。