分段滑移隔震支座理论模型及滞回特性

针对现有滑移隔震支座摩擦力单一的情况,提出一种分段滑移隔震支座的设计思路。详细地介绍了该支座的工作原理,研究了支座水平方向上的力-位移理论模型,得到了由旋转摩擦部件和平动摩擦部件组合时的理论滞回曲线,重点分析并计算了2种摩擦部件中等效摩阻力的大小。采用有限元软件ABAQUS建立该支座实体模型进行滞回特性研究,以理论解为精确解并与计算值进行了对比。结果表明:理论推导的滞回曲线有较高精度,在滑移量较大时由于等效摩阻力力臂变短,理论摩阻力最大相对误差不超过6.77%,可以用简化的理论计算方法研究该支座的滞回性能。

滑移隔震支座的试验研究及力学模型

通过滑移隔震支座的试验研究,探讨了静摩擦系数、动摩擦系数的变化趋势及滑动摩擦系数的影响因素,研究滑移隔震支座的恢复力特性。试验研究表明:静摩擦系数和动摩擦系数都与竖向压力的大小有关,随着竖向压力的增大而逐渐减小;滑动摩擦系数随滑动速度的增大而增大;滑动摩擦系数与频率有关,总的趋势是随着激励频率的增大,摩擦系数增大;滑移隔震支座加硅脂润滑后摩擦系数明显降低;高频激励下摩擦滑移隔震支座的恢复力模型宜采用理想弹塑性模型,低频激励下宜采用刚塑性模型。最后,指出已有摩擦力模型存在的缺陷,并根据试验结果建议了一个新的摩擦力模型,分析表明该模型与试验数据拟合较好。

新型多功能桥梁滑移-减隔震支座性能试验

针对传统桥梁减隔震支座性能单一,无法满足正常使用荷载及地震极端荷载等不同工况的现状,设计了一种新型多功能滑移-减隔震支座,通过理论分析与有限元模拟相结合的方式建立了该多功能支座的剪切性能曲线,并阐述了该曲线的力学特性及各个关键点的意义。在此基础上,进行了压缩性能、剪切性能及其相关性试验。结果表明:新型多功能滑移-减隔震支座能够达到预期目标,可同时满足桥梁在正常使用阶段的滑移和地震作用下的耗能要求;支座剪切性能曲线的有限元分析结果与试验结果吻合良好,有限元分析得到的剪切性能曲线可有效描述其力学行为;所得结论为后续桥梁减隔震设计及动力时程分析提供了参考。

变压器–套管体系基础隔震振动台试验

为解决在近期地震中大型变压器遭受严重破坏的问题,利用复合隔震支座系统对一个变压器–套管体系进行了基础隔震振动台试验研究。首先用叠层橡胶支座和滑移橡胶支座组成的复合隔震支座系统对一个变压器–套管体系进行了基础隔震设计布置,然后开展了该变压器–套管体系在白噪声和汶川地震的卧龙波、清平波和曾家波激励下的振动台试验研究,得到了该体系的动力特性和关键部位的地震响应,并对比分析了该变压器–套管体系采用基础隔震与未隔震的地震响应。试验结果表明:与未隔震体系相比,基础隔震变压器–套管体系的加速度和应变响应减小到其未隔震体系时的1/2以下,同时在一定程度上放大了隔震体系的位移响应,但该体系在幅值为0.4g的地震波作用下的套管顶部相对台面的位移<60 mm。复合隔震支座系统减小了地震动向变压器–套管体系传递,过滤掉了地震波中的高频成分,避免了与变压器–套管体系发生类共振,减小了地震响应。该试验研究验证了采用复合支座系统基础隔震变压器–套管体系的有效性,对于采用复合支座系统基础隔震的变压器可以考虑降低1度抗震设计要求。

并联基础隔震结构的地震随机响应分析

运用随机振动理论,分析了地震作用下并联基础隔震结构层间最大位移的概率统计特性,导出了其均值和均方差的计算公式。选用一个采用并联基础隔震的4层钢筋混凝土框架作为数值算例,通过地震随机响应分析,得出了隔震结构各层层间最大位移的均值及均方差响应,通过增大上部结构自振频率与隔震结构自振频率的比值以及增大隔震层的摩擦屈服剪力都可以降低隔震层最大位移的均值响应。

某大跨网架结构屋盖隔震整体分析

本文在分析大跨空间网架自身结构特性的基础上,提出采用柱顶隔震方法作为该类结构的减震措施。研究了橡胶支座与滑移支座两类隔震装置用于网架结构柱顶隔震的工作机理,进而以某大跨网架结构为例,对具有不同自振周期的网架结构采用不同隔震装置在不同地震波下隔震效果进行了对比。结果表明:两类隔震支座在网架柱顶隔震中均有较好的隔震效果,相对橡胶支座而言,滑移隔震支座受结构动力特性与地震波输入的影响较小。

考虑轴力转移的并联基础隔震结构地震反应分析

在地震作用下,并联基础隔震结构的隔震层随着水平位移的增加,由于两类支座竖向刚度不同,将在两类支座间出现轴力相互转移,隔震层的力与水平位移的关系呈现很强的非线性关系。根据该种隔震结构不同类型支座间轴力在地震过程中相互转移的特点,给出并联基础隔震体系考虑轴力相互转移的隔震层恢复力模型,提出一种基于SIMULINK环境下对并联基础隔震体系考虑支座轴力相互转移进行仿真计算分析的新方法。工程实例计算结果表明,考虑支座承受的竖向荷载变化时,隔震层最大水平位移比不考虑支座竖向承载力变化时有所下降,支座竖向承载力变化所引起的附加摩擦力已经成为一个不能忽视的因素。

并联隔震体系的自适应保护特性

本文论述了水平地震作用下,并联隔震层产生水平位移过程中,橡胶隔震支座与摩擦滑移隔震支座之间将产生竖向力转移的自适应保护特性和计算方法。工程实例表明,考虑竖向荷载转移时,隔震层的侧移将有所下降,使体系具有自适应保护功能。

奎山小区住宅楼并联基础隔震结构设计研究

并联基础隔震结构是由橡胶隔震支座与摩擦滑移隔震支座并联组合形成的隔震结构,两种型式的隔震支座相互取长补短,可有效降低隔震结构的造价,文中介绍该结构形式在某住宅楼工程中的设计应用,。

一种新型滑移式摩擦摆支座模型及耗能研究

对于传统滑移隔震支座存在滑移量大且无法自回复的弊端,设计一种新型的具有自回复功能的滑移式摩擦摆支座。详细地介绍了支座的结构、隔震耗能原理,通过有限元软件ABAQUS对两种工况下的支座进行非线性静态接触分析,对支座进行了理论上的校核。重点研究分析了支座在简谐振动下摩擦耗能情况,得出该新型支座相较于传统摩擦摆支座具有较强的摩擦耗能性能,且有更小的位移量和自回复功能。同时也研究分析了支座参数拨叉间隙量d0、摩擦系数μ分别对支座耗能的影响,得到了参数与耗能的关系曲线图。