新型磁流变隔震支座的力学动态性能研究

永磁体可对磁流变隔震支座提供一个初始磁场,设计一种利用永磁体和电磁线圈形成混合磁场功能的新型隔震支座,线圈产生的磁场调节永磁体的磁场以改变磁流变弹性体层的刚度,实现隔震支座的可变刚度性能。利用ANSYS Electronics软件对隔震支座进行仿真分析,模拟出不同电流强度下试验装置内部的磁感应强度、绘制其磁通量密度云图并计算其饱和点。制备羰基铁粉体积分数为23%的磁流变弹性体,研究隔震支座试验过程中励磁电流强度、剪切幅值及激振频率对其剪切性能的影响。结果表明:隔震支座的刚度随控制线圈电流增强而实时降低,实现磁流变弹性体隔震支座的变刚度特性;刚度软化条件下励磁电流强度、剪切幅值及激振频率对磁流变弹性体隔震支座等效刚度及等效阻尼具有显著影响。

基于多输入卷积神经网络隔震支座沉降识别

为了避免地基不均匀沉降导致隔震支座沉降以及对上部结构造成的隐性损伤,针对隔震支座沉降识别方法进行研究,提出一种基于多输入卷积神经网络(multi-input convolutional neural network,MI-CNN)的隔震支座振动信号识别模型。首先,采集隔震支座水平方向加速度和位移信号,采用归一化预处理和数据增强方法扩充样本;然后,将样本输入到所建立的网络模型中并进行训练;最后,利用完成训练的网络模型进行沉降识别。结果表明:相较于传统单输入卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)模型,MI-CNN模型易于训练,可最大程度地发挥CNN对沉降信号特征的提取能力,且具有更好的沉降位置识别准确率和更小的沉降程度识别误差,以及针对不均衡数据集更稳定的识别效果。研究结果可为隔震支座沉降识别提供新思路。

桥梁磁流变隔震支座实桥减震性能分析

在桥梁结构设计与建设中,利用减隔震支座来避免或减小地震对桥梁支座结构的损害是一种常用的方法,常见的桥梁减隔震装置有阻尼器、减隔震支座及减隔震伸缩装置等。其中,减隔震支座能很好地支承桥梁结构,为其提供水平方向的柔度,尽可能减小桥梁结构对地震能量波的响应,从而达到抗震效果。本文分析磁流变减隔震支座这一新型减隔震装置的减震性能。

隔震支座安装在混凝土框架结构中的应用技术研究

本研究旨在探讨隔震支座在混凝土框架结构中的应用技术,以为工程实践提供指导。研究方法包括对隔震支座的工作原理、设计计算方法、施工质量检测以及实际性能进行阐述和评估。结果表明,隔震支座通过内部高弹性橡胶材料提供水平位移自由度和垂直承载能力,有效减小了结构的震动响应。参数设计计算确保支座性能符合要求,严格的施工质量检测保证了支座的正确安装。实际测试结果显示,支座的位移、承载力和阻尼性能均达到了设计指标。隔震支座是提高混凝土框架结构抗震性能的有效技术手段,需要精心设计、严格施工和定期维护,以发挥其隔震、减震作用,保障建筑结构的安全稳定。

工程结构中新型减隔震支座的研究综述

多次震害经验表明,通过在上部结构和地基之间设置减隔震支座,利用橡胶垫的变形使上部结构的振动周期延长,利用钢构件的屈服或者滑动摩擦耗能来达到消能减震的目的,是一项有效的防震减灾措施。论文从减震机理、性质及应用等方面系统阐述和总结了拉索减震支座、叠层橡胶支座、球形抗震支座以及若干新型减震支座的研究成果,对未来新型减隔震支座的研究方向进行了展望。

模块式金属隔震支座设计方法与试验研究——以电流互感器为例

提出了模块式金属隔震支座的构造与解耦设计方法,通过电流互感器振动台试验验证了隔震装置和设计方法的可行性。研究结果表明:隔震支座具有良好的隔震效果,隔震设备顶部加速度响应为非隔震设备的7.32%~32.57%;隔震支座具有良好的自复位能力,实际残余位移在不同地震动类型、地震动强度下均小于设计值。隔震支座具有较强的抗倾覆能力,可满足支柱类电气设备层间隔震需求,竖向地震输入影响时隔震支座的性能有所削弱,变形增大。电气设备的隔震设计应充分考虑设备本体的抗震性能与支架的动力放大作用,慎重选择隔震设计目标,避免支座达到极限位移。

隔震支座布置形式对坡地吊脚楼结构抗震性能的影响研究

以坡地吊脚楼为研究对象,针对结构不等高嵌固的特点,分别设计了无隔震、基础隔震和第二层柱底隔震(层间隔震)这3种三维吊脚框架结构算例。开展算例模型的弹性反应谱分析和弹塑性动力时程分析,考察隔震支座布置形式对吊脚框架结构动力响应、破坏模式以及地震倒塌概率等抗震性能的影响规律。结果表明:将隔震技术运用于坡地吊脚框架结构中可以控制结构动力响应,为改善吊脚框架结构抗震性能提供了新途径;设置基础隔震可改善结构刚度分布的不均匀性,降低吊脚柱之间剪力差异,提高吊脚短柱安全储备,但不同标高处隔震支座的变形存在差异;与基础隔震相比,层间隔震对结构损伤控制的能力更优,层间隔震模型上部楼层变形更为均匀,地震倒塌概率更低,但在层间隔震结构设计中应考虑适当减小吊脚柱间侧向刚度的差异。

建筑SMA/橡胶复合型隔震支座老化性能的研究

研究建筑形状记忆合金(SMA)/橡胶复合型隔震橡胶支座的老化性能。结果表明:丁腈橡胶(NBR)/溴化丁基橡胶(BIIR)并用比为45/55的并用胶的耐热老化性能最佳;采用最佳并用比的NBR/BIIR并用胶的建筑SMA/橡胶复合型隔震支座热老化后的滞回曲线变化较小,即其水平力学性能稳定,而紫外线照射和温度对其性能有影响,但影响有限,可以通过增加遮蔽物来降低紫外线照射和温度的影响,以延长使用寿命。

自复位刚性滑板隔震支座水平力学性能研究

介绍了自复位刚性滑板隔震支座的基本构成和隔震原理,基于力学平衡原理,对自复位刚性滑板隔震支座进行了理论分析,推导了支座的等效刚度,构造了支座的滞回模型,探讨了支座的回复特性。使用电液伺服压剪试验机测试了支座在低周往复荷载作用下的滞回特性及回复能力。采用ABAQUS软件模拟支座在水平位移激励作用下的滞回特性及回复能力。结果表明:数值模拟结果和试验结果较吻合;自复位刚性滑板隔震支座的滞回性能良好,压力越大,滞回曲线越饱满;该支座往复加载过程的最大应力位于刚性滑块的中心位置,处于弹性范围内;该支座的自复位能力与滑动面摩擦系数呈反相关,与回复橡胶的剪切模量呈正相关。

双曲面球型减隔震支座与普通支座在成昆铁路典型桥梁上的抗震性能对比分析

以成昆铁路典型桥梁为研究背景,讨论了双曲面球形减隔震支座的抗震性能,对比分析了不同桥型对减隔震效果的影响。进一步地,讨论了桥墩的高度、形式以及位置对减隔震效率的影响。结果表明,双曲面球形减隔震支座对于简支T梁桥、简支桁架梁桥以及连续梁桥均有良好的减隔震效果。整体而言,双曲面球形减隔震支座对墩顶的载荷优化大于墩底,对弯矩的优化大于剪力;桥墩墩高、桥墩位置以及桥墩形式都会影响抗震支座的减隔震率。

农村建筑叠层竹板橡胶隔震支座的力学性能试验研究

应用加固重组竹板代替钢板,为农村建筑设计了具有低碳、低成本、轻质量等优势的新型隔震支座。开展了加固重组竹板的压剪静力加载试验,结果表明,纯压20MPa时竹板顺纹向出现贯通裂缝;承压5MPa、承剪1.5MPa时,横纹向出现少量裂缝。重组竹板可满足农村建筑承载所需。以四川省汶川县某两层农村建筑为例,应用新型支座对该建筑设计了基础隔震方案,并开展了支座在小震、中震、大震作用下的拟静力试验。结果表明:小震时,竹板未开裂,支座顺纹向剪切刚度高于横纹向约20%,顺、横纹向等效阻尼比均约5%;中震时,竹板出现少量裂缝,但支座仍具完整性,其顺、横纹向刚度降低,阻尼比略有提高;大震时,竹板出现较多裂缝,但支座仍可有效承载,其顺、横纹向刚度进一步降低,阻尼比分别增加至7%~10%;大震时,沿横纹向循环加载20次后,支座等效刚度略微降低,其有效阻尼比增加至20%,可有效抵御主震余震多次影响。因此,该新型隔震支座具有可行性。

基于频率的叠层橡胶隔震支座损伤识别研究

提出一种基于自振频率的叠层橡胶隔震支座的损伤识别方法。通过叠层橡胶隔震支座的周期结构特性,利用周期结构特征波导纳法,推导自振频率与基本周期单元整体剪切模量变化之间的关系,建立自振频率变化率对单元损伤的敏感性识别方程组,并采用约束优化方法求解该识别方程组,实现基于自振频率变化的叠层橡胶隔震支座的损伤识别。算例模型考虑了上部结构对底层橡胶支座的影响,使计算模型更加符合工程实际。通过三维有限元数值仿真分析验证了本文所提损伤识别方法的有效性和精确性。

双曲面球型减隔震支座震后自复位性能研究

为研究桥梁双曲面球型减隔震支座的震后自复位性能并评价现有表征方法,采用公式推导、试验和有限元计算方法,综合对比分析支座的静态残余位移和震后残余位移。基于支座结构推导静态残余位移理论公式,并以竖向设计承载力5000 kN支座为例,进行支座自复位性能的拟静力试验验证;进行双曲面球型减隔震支座模拟地震振动台试验,分析静态残余位移和震后残余位移的差别;以32 m跨典型铁路混凝土简支箱梁为背景,建立MIDAS Civil有限元模型,通过非线性时程分析方法,分析单次和连续2次地震波输入工况下支座的震后残余位移和自复位能力。结果表明:支座静态残余位移为支座等效曲率半径与支座等效摩擦系数的乘积,支座自复位性能的静态残余位移与理论值较为符合,二者偏差为4.92%;振动台试验和非线性时程分析下的支座震后残余位移平均值均为2 mm左右,均低于静态残余位移的5%;双曲面球型减隔震支座支承下的桥梁减隔震体系可以避免产生累积性的震后残余位移,具有强复位能力,而目前用静态残余位移来评价双曲面球型减隔震支座的震后自复位性能较为不妥。

地震高烈度地区部分斜拉桥超大吨位减隔震支座设计研究

为确保地震作用下高烈度地区部分斜拉桥超大吨位减隔震支座的抗震性能,以靖远金滩黄河大桥为背景,对该桥20000 t级减隔震支座进行结构设计与性能研究,并开展全桥减隔震体系性能分析。通过将支座设计为具有自润滑功能,精准控制摩擦副摩擦系数使支座在常规工况下(摩擦系数在0.03以内)与地震工况下(摩擦系数大于0.05)分别发挥作用;正常位移及转动摩擦副与减隔震摩擦副的耐磨板分别采用改性超高分子量聚乙烯和改性聚四氟乙烯,保证了支座摩擦副的耐磨性能;将限位装置安装在支座侧面实现了支座限位装置的可更换性。结合仿真分析、抗剪销抗剪试验和支座缩尺模型试验对支座各构件强度、抗剪销性能及支座性能进行了验证。利用有限元软件开展了全桥减隔震体系性能分析,采用反应谱法与时程分析法分析了E2地震作用下桥墩及桩基础强度、支座剪切位移、伸缩缝变位,结果表明主墩、过渡墩及其桩基础截面抗弯能力,主墩支座剪切位移,过渡墩墩顶伸缩缝宽度均满足要求。

铅芯橡胶隔震支座与黏滞阻尼器在某高位连体结构中的应用研究

一项目两栋塔楼通过高位钢连廊连接为双塔连体结构,该项目采用了铅芯橡胶隔震支座与黏滞阻尼器的柔性支座连接方案。详细介绍了柔性支座连接方案的设计要点,并建立了考虑钢连廊与塔楼相互作用的高位连体结构整体计算模型。采用YJK软件对高位连体结构进行了风荷载和小震作用下的计算分析,并采用SAUSAGE分析软件进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,分析了铅芯橡胶隔震支座和黏滞阻尼器的非线性地震响应。分析结果表明,在风荷载和小震作用下,铅芯橡胶隔震支座均处于弹性工作状态;在罕遇地震作用下,铅芯橡胶隔震支座产生屈服变形并耗能,最大剪切变形值在规范允许范围内,黏滞阻尼器滞回曲线饱满,出力明显;此外柔性支座连接方案减弱了高位钢连廊对主体结构的影响,按各塔楼进行独立设计并局部采取加强措施能够满足实际工程要求,而且能够降低主体结构设计难度。

建筑基础摩擦摆隔震支座参数的确定方法研究

以雄安新区某小学建筑为例,阐述建筑基础摩擦摆隔震支座的应用,介绍了双主滑动摩擦面型支座的结构组成,给出了摩擦摆隔震支座抗震性能参数的基本公式,提出了建筑基础摩擦摆隔震支座的支座板厚度、摩擦界面大小、球冠体尺寸等参数的计算方法,以此为基础设计了摩擦摆支座的具体加工参数,并采用实验验证了参数设计的可靠性,为建筑基础摩擦摆隔震支座参数的设计提供参考。

约束橡胶隔震支座垂直力学性能的有限元分析

约束橡胶隔震支座垂直力学性能,对于建筑的防震性能有着直接影响。为选择合理的约束橡胶隔震支座,本文以新疆维吾尔自治区第四师可克达拉市图书馆工程为例,研究约束橡胶隔震支座垂直力学性能的有限元分析方法。通过分析约束橡胶隔震支座的性能影响因素,选择合理的约束铅芯橡胶隔震支座,并确定该支座的布置位置。然后,利用SAP2000软件构建支座布置后的建筑结构有限元模型以及铅芯橡胶隔震支座力学模型,分析其竖向刚度性能以及防震性能。测试结果表明:构建的有限元模型具备支座力学性能分析的可靠性,分析结果的精准度较高;约束橡胶隔震支座的竖向刚度在一定范围内具备较好的稳定性;在近断层和远场地两种地震波下,建筑的水平减震系数分别为0.464和0.497,防震性能良好。

隔震支座在舟曲县峰迭新区第二幼儿园项目中的应用及施工特点分析

随着城市建设的不断发展,幼儿园项目作为基础教育设施的一部分,其建设也面临着新的挑战。论文围绕舟曲县峰迭新区第二幼儿园建设项目展开研究,重点关注隔震支座在项目中的应用。该项目采用框架结构,工程特点主要表现在施工难点上,包括多工序、交叉作业、室外管网连接、场地有限等方面。论文将深入分析工程特点,探讨施工中的难点,并提出解决方案,以确保工程的高效顺利进行,为抗震建筑和类似工程提供有益的经验和教训。

浅谈绿色建筑中建筑隔震支座的应用

文章详细阐述了建筑隔震支座的基本结构、工作原理、主要类别与应用功能,强调了其在吸收地震波能量、减少地震对建筑的结构性破坏、减少建筑材料浪费及污染周边环境等优点。研究了建筑隔震支座中的重要技术与施工要点,包括弹性材料技术、安装测量控制要点、下预埋螺栓架体安装、隔震支座安装流程与绿色建筑中的设计与施工要点等。提出了在不同的应用场景与适用条件下合理选择弹性材料、减震器、支座形式,并利用振动控制技术提高支座控制的自动化水平。最后,以某学校建筑减震设计为例,探讨了隔震支座的实施方案以及注意事项,保证建筑结构的稳定性与安全性。

高层隔震建筑设计中隔震支座受拉问题分析

地震具有突发性与较大的破坏性,给人民生命财产安全构成巨大威胁。因此高层建筑设计中需加强抗震设计,同时配合隔震、减震等有关技术,以提升建筑整体抗震性能。高层隔震建筑设计中需考虑隔震支座受拉问题,以便结合具体情况采取优化措施,充分发挥隔震支座的作用。本文通过对隔震原理、隔震支座的分析,重点探讨了高层隔震建筑设计中隔震支座受拉问题,并根据分析结果给出相关建议,以供借鉴参考。