高层隔震建筑设计中隔震支座受拉问题分析

高层建筑由于高宽比相对较大,倾覆效应明显,当采用隔震技术时,有可能使隔震支座出现拉应力,而通常使用的叠层橡胶隔震支座抗拉能力不强。因此,隔震支座受拉问题成为隔震技术在高层建筑中推广应用的主要障碍之一。本文提出了避免隔震支座受拉的上部结构布置原则及隔震层优化设计方法,并对目前隔震支座拉应力计算方法提出了改进建议。本文的研究工作可为工程设计提供借鉴,为隔震设计相关规范的修订提供依据。

钢管高强混凝土剪力墙受拉性能试验研究

通过对7个钢管高强混凝土剪力墙的受拉性能试验和有限元分析,研究了墙中钢管的直径和数量、竖向分布筋配筋率、墙身混凝土强度等参数对其受拉承载力和刚度的影响。试验结果表明:墙体混凝土强度对受拉刚度影响较大,对受拉承载力影响甚微;受拉承载力主要由钢管混凝土和竖向分布钢筋承担,剪力墙受拉屈服后具有很长的强化阶段,变形和耗能能力强。基于试验结果,提出钢管高强混凝土剪力墙轴心受拉承载力的计算公式,其计算结果与试验结果吻合良好。

具有抗拉功能的隔震支座力学性能试验研究

在某些特定情况下,隔震结构底部会产生拉力,由于普通隔震支座受拉能力较差,从而导致隔震层破坏。为此,提出具有抗拉功能的铅芯叠层橡胶支座(TLRB),与普通铅芯橡胶支座(LRB)相似,该支座具有较小的水平抗侧刚度,以隔绝水平地震能量输入,在大剪切应变时提供稳定的水平刚度和恢复力,同时可以有效承受拉力。通过试验对TLRB试件的偏压、偏拉刚度及拉压状态下的水平刚度等特性进行了研究,并对其极限压缩、拉伸及剪切等性能进行了分析。同时对LRB试件进行了对比试验。试验结果表明,TLRB具有可靠的受拉特性及良好的水平刚度特性,试验测得的TLRB最大受拉应力达3.51 MPa,远大于LRB的极限受拉应力;在受压状态下,当剪切应变从100%増大到250%时,TLRB的水平等效刚度减小了10.7%,而LRB水平等效刚度则减小了52.9%。根据试验结果及橡胶体弹性理论,给出了TLRB在受压、受拉状态下的水平刚度计算式,建立了支座极限剪切应变计算式,确定了TLRB在拉-剪作用下不会发生破坏的安全范围。数据分析表明,采用建议相关计算式的计算结果与试验结果吻合较好。