弹性软碰撞防护装置试验研究

为限制隔震层位移,对能提供刚度的弹性软碰撞防护装置进行了试验研究,该装置主要由天然橡胶支座、剪力键及中空连接钢板组成.首先对天然橡胶支座进行了设计压应力12 MPa下基本性能试验及压应力0 MPa下剪切试验.然后,进行了三种型号的弹性软碰撞防护装置的水平力学性能测试试验,测定该类装置的水平等效刚度及支座顶端在装置工作过程中的转角,探讨不同剪力键连接方式、不同材质的剪力键及中空连接钢板、剪力键外圆面是否罩橡胶套、不同支座直径以及不同橡胶剪切模量的影响及差异.对比分析了弹性软碰撞防护装置的水平等效刚度与支座部分在0 MPa下试验结果的差异.结果表明:单纯采用过盈配合的连接方式,剪力键存在松动的可能,改进的连接方式是可行的,在剪力键外圆面罩上橡胶套后可避免或减轻中空连接钢板的损伤;与0 MPa下支座试验结果相比较,装置水平等效刚度的降低程度及支座顶端转角随支座部分剪应变的增大而增大;不同支座直径及不同橡胶剪切模量,装置水平等效刚度的降低程度及支座顶端转角有所差异.

新型弹塑性软碰撞防护装置试验研究

为限制隔震层位移,研发了同时提供刚度和阻尼力的新型弹塑性软碰撞防护装置,该装置主要由铅芯橡胶支座、剪力键及中空连接钢板组成。首先对铅芯橡胶支座进行了设计压应力12MPa下基本性能试验及压应力0 MPa下剪切试验;然后进行了弹塑性软碰撞防护装置的水平力学性能测试试验,测定装置的屈服后刚度、屈服力及支座顶端转角,探讨了剪力键外圆面罩橡胶套对试验结果的影响,对比分析了装置的水平力学性能指标与支座在0MPa下剪切试验结果的差异;最后,对弹塑性软碰撞防护装置进行了数值模拟,对比了数值模拟与试验的水平力-位移滞回曲线。结果表明:弹塑性软碰撞防护装置可提供刚度及阻尼力,在剪力键外圆面罩上橡胶套后对试验结果基本无影响;与0MPa下支座测试结果相比较,装置的屈服后刚度及屈服力有所降低;支座顶端转角随支座剪应变的增大而增大;数值模拟与试验的滞回曲线吻合良好,该装置具有良好的滞回耗能能力。