叠层厚橡胶支座力学性能及其震振双控性能分析

为实现地铁上盖建筑的震振双控效果,可将叠层厚橡胶支座用于该类结构体系转换层。与普通橡胶支座相比,叠层厚橡胶支座的单层橡胶厚度较大,既可用于水平隔震,又可减小上部结构的竖向振动。为准确评估其在地铁上盖建筑中的效果,设计了第一形状系数为6.82的叠层厚橡胶支座,并对足尺支座开展竖向压缩、水平剪切、竖向拉伸和高面压稳定性能试验。探究了竖向压应力、剪应变和加载频率等对支座力学性能的影响规律,得到了设计阶段叠层厚橡胶支座竖向压缩刚度、水平等效刚度、等效阻尼比和拉应力值等性能指标。基于试验力学性能指标,建立了固接模型、普通橡胶支座和叠层厚橡胶支座的地铁上盖结构模型,分别以选取的地震波和实测三向地铁振动为激励,通过时程响应分析,验证了叠层厚橡胶支座的震振双控效果,为地铁上盖建筑的震振双控提供技术方案。

厚层橡胶隔震支座竖向刚度计算及其影响因素分析

采用国家标准中普通薄层隔震橡胶支座的竖向刚度公式计算厚层橡胶隔震支座的竖向压缩刚度值,一般会偏大较多。通过对厚度橡胶支座进行竖向压缩静力试验研究的基础上,运用ABQUES大型通用有限元软件对影响厚层橡胶支座竖向刚度的相关参数进行了展开分析研究,探讨了各影响因素的变化规律,提出竖向刚度公式修正公式,并将此竖向刚度公式与其他竖向刚度公式进行对比。结果表明,当厚层橡胶支座第一形状系数小于7时,本文给出的厚层橡胶隔震支座的竖向压缩刚度公式可以给出相对比较准确的结果。

大中孔隔震橡胶支座竖向刚度试验研究

分别对有效直径相同的天然橡胶支座(LNR)、铅芯橡胶支座(LRB)及尚未放入铅芯的铅芯橡胶支座(简称大中孔支座)进行了竖向压缩试验。由试验结果计算得到竖向压缩刚度进行比较,分析了三种试件实测值的差异性。结果表明,在设计基准面压力作用下,大中孔天然橡胶支座的竖向刚度与支座的第一形状系数和中孔约束作用影响有关。大中孔支座的竖向刚度介于相同有效直径的铅芯橡胶支座和天然橡胶支座之间,其中内部橡胶层的初始刚度也介于两者之间。

极限压剪状态下铅芯橡胶支座内部应力的影响因素分析

采用ABAQUS对铅芯橡胶支座进行了极限压剪状态下的应力分析,研究了第一形状系数S1、第二形状系数S2和钢片与橡胶层厚比ts/tr对支座应力状态的影响。分析表明:极限压剪状态下,支座中部分钢片将产生屈服,而橡胶层的应力较小;第一形状系数S1对支座中钢片和橡胶层Mises应力的影响较小;第二形状系数S2对支座中钢片Mises应力的影响较小,而橡胶层的Mises应力随S2的增大而线性增大;支座中钢片的Mises应力随着钢片与橡胶层厚比ts/tr的增大而降低,而橡胶层的Mises应力随着层厚比ts/tr的增大而增大。

橡胶隔震支座竖向刚度有限元模拟与试验研究

针对现有叠层橡胶支座竖向刚度计算方法不能准确反应厚层支座竖向刚度的问题,以试验和有限元分析为基础,确立叠层橡胶支座竖向刚度的计算方法.结果表明:橡胶压缩模量计算的不准确造成了现有竖向刚度计算公式不适用于厚层橡胶支座,试验和有限元的对比证明有限元可模拟出真实结果,并得出第一形状系数与橡胶压缩模量的实际关系.