高阻尼厚层橡胶支座力学性能试验研究

为探究高阻尼厚层橡胶支座的力学性能,本文通过研究高阻尼厚层橡胶支座在竖向压应力作用下的水平剪切及竖向压缩的受力特征,建立了考虑水平剪切变形的力学模型,并提出了基于压应力变化的竖向刚度修正理论。为验证理论模型的准确性,分别设计了3种不同第一形状系数的高阻尼厚层橡胶支座来进行水平拟静力剪切和竖向压缩试验。结果表明:高阻尼厚层橡胶支座的等效水平刚度、等效阻尼比随内部钢板对橡胶的约束作用的变化而变化,在水平拟静力试验下,随支座水平剪切变形的增加呈现出先减小后增大的变化趋势,且随着竖向压应力的增大,水平等效刚度逐渐减小;在竖向压缩试验中,随着竖向压力的增大,竖向压缩刚度呈现非线性强化特征。通过理论与试验结果的对比分析可知:本文构建的水平剪切变形的力学模型可较好地描述高阻尼厚层橡胶支座水平剪切的力学性能,竖向刚度修正理论可以准确计算其竖向刚度,不同工况下与试验结果的偏差均在5%以内。

基于PLC法的桥梁高阻尼隔震橡胶支座偏移整治

文章介绍了一种针对现浇桥高阻尼隔震橡胶支座的多方向变形整治技术。该技术通过纠偏装置和预偏装置,有效地解决了常规处置手段不能高效发挥支座耐久性的技术问题。在不破坏支座结构的情况下,该技术无需更换整个支座,从而节约了施工成本,研究表明,该技术能够在不同安装温度下支座的精确预偏,为支座预留了足够的温缩徐变余量,保证支座的变形量处于最小状态,并显著提高其耐久性。

新型钢圈-高阻尼橡胶支座渡槽结构抗震性能研究

渡槽是常用的输水建筑物,在地震作用下极易发生损伤破坏。文章提出了新型钢圈-高阻尼橡胶减隔震支座渡槽结构,具备减震耗能能力。利用有限元软件建模,分析了新型支座的滞回曲线等力学性能。结果表明,新型支座具有一定程度的地震波频谱敏感性,比普通橡胶支座具有更好的减隔震效果。为大型双槽渡槽结构的减隔震设计提供参考。

脉冲型地震动对高阻尼橡胶支座连续梁桥抗震性能的影响分析

文章以某典型高阻尼橡胶支座连续梁桥为工程实例,基于SAP2000软件建立全桥三维有限元模型,分析其在设置高阻尼橡胶支座下的结构振动模态特性。通过非线性时程分析其在近断层脉冲型地震动及非脉冲地震动下的抗震性能,探讨结构体系的位移及内力响应与支座的滞回特性。结果表明:高阻尼橡胶支座与相应墩柱的纵向位移具有协调性;连续梁桥的墩柱弯矩包络分布趋势及在各类地震动下的相对大小类似于墩柱位移响应;由于近断层地震动的速度脉冲效应,连续梁桥的地震响应明显高于无脉冲地震动,且脉冲周期的大小影响显著;由于高阻尼橡胶支座的速度相关特性,其位移及内力响应峰值与其滞回特性及结构的地震响应规律不一致;在脉冲型地震动作用下,应用于连续体系梁桥的高阻尼橡胶支座滞回行为饱满充分,累计耗能效果突出。

桥梁高阻尼橡胶支座力学性能试验研究

目前高阻尼橡胶支座在国内桥梁工程建设中使用尚处于起步阶段。本文对高阻尼橡胶支座的力学性能进行了系统的试验研究,研究了该支座的竖向刚度、水平刚度、阻尼比及水平剪切大变形等。该支座的推广应用,将使桥梁结构在地震(中震、大震)时降低地震作用力,对整体结构能进行限位,有效地控制桥梁结构的地震反应,达到桥梁结构隔震减震的目的,弥补我国桥梁结构中现在所用支座之不足,同时可降低成本,节省使用空间,便于施工。

桥梁高阻尼隔震橡胶支座性能试验研究

高阻尼隔震橡胶支座是一种具有耗能性能的新型隔震支座,已经开始应用于桥梁减隔震控制中。为了研究这种新型隔震支座的滞回性能,选取用于某高速公路桥梁的高阻尼隔震支座进行竖向压缩和水平剪切加载试验研究,研究其竖向压应力、水平极限剪切应变、加载频率及加载次数对滞回性能的影响。研究结果表明:高阻尼隔震橡胶支座的滞回曲线较为饱满,耗能效果较好,且多次循环加载后其耗能能力未出现降低的趋势;加载频率对于支座的等效刚度和等效阻尼有一定的影响。

HDR高阻尼橡胶支座减隔震性能分析

本文研究了HDR(高阻尼橡胶)支座的减隔震性能。高阻尼橡胶支座是一种广泛应用于土木工程结构中的减隔震装置,具有优异的能量耗散和隔震性能。本研究通过理论分析和实验验证,探讨了HDR支座在不同工况下的动态特性和减隔震效果。通过实验研究,对比了不同型号和规格的HDR支座的减隔震性能。实验结果表明,HDR支座的减隔震效果与其材料、几何尺寸和工作状态密切相关。通过优化设计,可以进一步提高HDR支座的减隔震性能。本文对HDR支座在实际工程应用中的减隔震效果进行了案例分析。结果表明,采用HDR支座可以显著降低结构的振动响应,提高结构的抗震性能和安全性。HDR支座作为一种高效的减隔震装置,在土木工程结构中具有广泛的应用前景。本研究为HDR支座的设计、优化和应用提供了理论依据和实践指导。

一种基于改进超弹性Zener模型的高阻尼橡胶隔震支座速度相关性本构模型

目前高阻尼橡胶隔震支座已在土木工程中得到广泛应用,但由于高阻尼橡胶隔震支座的材料组成成分比较复杂,特别是大量阻尼材料的采用导致支座的应力应变关系与其加载速度相关,而目前的支座本构模型很难精确地模拟这种力学特性。因此该文从高阻尼支座的橡胶材料特性出发,提出了一个基于改进超弹性Zener模型的高阻尼支座本构模型,该模型由两个超弹性弹簧和一个非线性阻尼器单元组成,能够精确表达高阻尼支座的速度相关性。在模型中,对超弹性弹簧建立新的应变能函数,并通过附加刚度系数α来模拟高阻尼橡胶材料的初始刚度。通过高阻尼橡胶材料的多步松弛试验和在不同速度下的循环剪切试验来识别模型中的参数。通过支座试验验证了提出的模型,运用基于速度控制的实时子结构试验系统分析了某隔震桥梁在地震作用下的动力反应,并基于试验结果对该文提出的本构模型在隔震结构非线性分析中的准确性进行了验证。

考虑压力影响的高阻尼橡胶隔震支座速度相关性本构模型及其地震响应研究

隔震支座是基础隔震结构中的重要装置,高阻尼橡胶隔震支座具有隔震效果好,环保无污染等优点,但其力学性能复杂,应力-应变曲线与多种因素相关。本文提出了一种考虑压力影响的高阻尼橡胶隔震支座速度相关性本构模型,研究其对隔震结构地震响应的影响。首先,通过多步松弛试验和不同速度下的循环剪切试验探明加载速度和压力对高阻尼橡胶力学特性的影响。其次,提出一个基于改进超弹性Zener模型的支座本构模型来同时考虑加载速度和竖向压力,并根据高阻尼橡胶的材料试验结果识别模型中的参数,再通过支座试验验证模型的准确性。最后,分析某隔震结构在高阻尼橡胶隔震支座的速度相关性和近断层脉冲型地震动综合作用下的地震响应特点。结果表明:高阻尼橡胶隔震支座的速度相关性在近断层脉冲型地震作用下表现得较明显,会对隔震结构的地震响应产生影响,应在隔震设计中予以关注。

基于高阻尼橡胶支座的混凝土连续梁桥减隔震性能

将一种新型的高阻尼橡胶减隔震支座应用在连续梁桥上,以桥墩及桩基抗弯能力和支座位移等性能指标为研究对象,基于数值模型,着重分析非规则混凝土连续梁桥纵桥向的减隔震性能。为使全桥结构的地震需求规则化、均匀化,根据数值分析结果,优化了非规则连续梁桥的减隔震支座设计参数和布置方案,采用连梁装置和纵向限位挡块解决隔震产生的大位移,并对桩基础的设计方案进行了探讨。连续梁桥的减隔震设计兼顾了抗震性能和经济性的总体需求。计算模型考虑了场地土体刚度、支座非线性以及限位挡块的碰撞等,分析结果表明高阻尼橡胶支座具有较好的减隔震性能。

梁桥高阻尼橡胶支座的减隔震效果与优化配置研究

高阻尼橡胶支座(HDR支座)以其无污染、高阻尼比的优点在桥梁结构抗震设计中应用越来越广,其在地震履历中表现出了优良的减隔震性能。为了得到HDR支座在梁式桥中的优化配置方案,以连续梁桥为实例,结合超越概率水平为63%、10%、2%的地震波对结构进行动力时程分析,对板式橡胶支座及不同组合高阻尼橡胶支座的隔震效果进行研究。分析结果表明,高阻尼橡胶支座比板式橡胶支座的隔震效果更好;过渡墩处采用滑动支座会削弱过渡墩的地震分担比,而滑动支座的位移量远超过连续墩处,使得全桥各墩的荷载分配不均。全桥均采用HDR支座时过渡墩及连续墩的荷载分担比相对合理,且高阻尼橡胶支座能够在地震中发挥较好的减震耗能作用。

高阻尼隔震支座复合橡胶材料制备及性能研究

基于丁腈橡胶(NBR)与溴化丁基橡胶(BIIR)两种基体橡胶共混,制备了可用于建筑高阻尼隔震支座的NBR/BIIR复合橡胶材料。采用流变仪、万能试验机及动态机械分析仪等测试手段分析了橡胶材料的硫化特性、力学性能及阻尼性能。结果表明:采用低硫高促硫化体系的复合橡胶材料具有较好的硫化平坦性。由于热力学不相容性和两相硫化速度的差异,导致两相的交联密度不同及界面结合力弱,降低了复合材料的力学性能。随着BIIR含量的增加,tanδ-T曲线出现两个峰值且分别向更低温和更高温方向外延,大大扩宽了复合材料的有效温域,当共混物NBR/BIIR的比例为30/70时,有效温域达85.60℃。采用热空气老化实验方法进一步研究表明,复合材料力学性能和阻尼性能下降不明显,具有良好的抗老化稳定性。所制备的复合材料具有良好的综合力学性能,研究结果可为制备建筑高阻尼隔震支座复合橡胶材料提供参考。

高阻尼隔震橡胶支座力学性能试验研究

高阻尼隔震橡胶支座是一种具有良好耗能能力的新型隔震支座。针对高阻尼隔震橡胶支座进行了竖向压缩性能试验、水平剪切性能试验、水平剪切相关性试验和极限剪切性能试验,并将试验结果与按规范计算结果进行了对比分析,考察了支座截面形状对滞回性能的影响。结果表明:高阻尼隔震橡胶支座的滞回曲线饱满,剪应变和压应力的变化对支座水平等效刚度和等效阻尼比的影响较大,加载次数对支座隔震性能影响较小。

高阻尼隔震橡胶支座对桥梁抗震性能的影响分析

以四川省雅安至康定高速公路青衣江特大桥为依托工程,从结构自振周期、墩底内力、墩顶位移、梁端位移以及支座剪切位移等方面分析高阻尼隔震橡胶支座对桥梁抗震性能的影响,并与普通板式橡胶支座进行对比研究,对其在公路常规桥梁上的适用性提出建议。

高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及隔震效果研究

对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及此支座对桥梁的隔震性能进行了试验研究。通过输入正弦波研究其力学性能,试验结果表明:新型高阻尼橡胶隔震支座是速度相关型支座,加载频率的等效水平刚度有较大的影响,但对其等效阻尼系数影响不大。然而加载经历对新型高阻尼橡胶隔震支座的等效水平刚度与等效阻尼系数均有较大的影响。同时通过速度控制型实时子结构试验精确、定量地验证了新型高阻尼橡胶支座对桥梁的减隔震效果。

公路梁桥高阻尼橡胶支座优化配置研究

减隔震设计是较为有效的抗震措施,高阻尼橡胶支座(HDR)亦因其较好的减隔震效果在公路梁桥中广泛应用。采用非线性时程分析法对软弱场地中配置不同减隔震支座的梁式桥进行地震响应分析,研究发现高阻尼橡胶支座的减隔震效果优于相同支承能力的板式橡胶支座。然而,无论是滑动式板式支座还是滑动式高阻尼橡胶支座均会导致相应桥墩处的支座位移过大,且各项地震响应与其他各墩差异较大,荷载在各墩间分配不均。通过改变边墩处高阻尼橡胶支座的刚度及类型,分析对比了支座的各项参数对桥梁结构地震响应的影响规律。研究发现全桥采用刚度相近的高阻尼橡胶支座时能够达到全桥各墩抗震性能的均衡、减小地震作用对桥梁结构及支座的破坏。

高阻尼橡胶支座的本构模型研究综述

从弹塑性和超弹性两方面进行了高阻尼橡胶本构理论的推导,综述并对比分析了普通橡胶材料分别基于热力学统计和唯象学建立的常用超弹性本构模型,并以普通橡胶材料本构模型为基础,考虑高阻尼橡胶在大变形下的强化、应变历史相关性以及速度相关性,总结了目前较能精确模拟高阻尼橡胶支座受力特性的几种本构模型,以期为高阻尼橡胶支座的力学性能研究提供理论参考和依据。

高阻尼橡胶支座隔震桥梁简化力学模型动力分析

高阻尼橡胶支座作为隔震支座具备承载能力、恢复力和阻尼(吸收能量)三位一体的功能。以某一采用高阻尼橡胶支座进行隔震的规则连续梁桥为例,进行简化力学模型动力学分析。利用Opensees软件建立双质点简化力学模型,并与SAP2000有限元分析模型进行对比,研究简化力学模型的可行性与计算精度。结果表明:简化力学模型可以较为精确地计算出隔震桥梁的响应幅值;在相同地震波作用下,简化力学分析模型的分析结果基本能够满足工程精度要求并与有限元分析模型结果较为接近。

高阻尼橡胶支座剪切性能压力相关性试验研究

研究目的:在实际地震中由于水平倾覆力矩和竖向地震作用的影响,基础隔震结构中橡胶支座承受的竖向压力将会产生较大变化,而橡胶支座竖向压力的变化将会对支座的剪切性能产生一定影响,因而有必要对支座剪切性能的压力相关性进行研究。本文采用低周反复循环加载试验方法对高阻尼橡胶支座进行压剪试验,研究压应力和剪应变对支座剪切性能的影响,从而建立高阻尼橡胶支座剪切性能的压力相关性经验公式。研究结论:(1)随着压应力和剪应变的增大,支座的滞回曲线越来越饱满,支座的耗能能力增大,并出现了明显的刚度硬化现象;(2)支座的屈服力和等效阻尼比随着压应力的增大而增大,随着剪应变的增大,压应力对屈服力的影响逐渐增大,压应力对等效阻尼比的影响有所减小;(3)支座的屈服后刚度随着压应力的增大而减小,随着剪应变的增大,压应力对屈服后刚度的影响逐渐减小;(4)当剪应变较大时,水平等效刚度随着压应力的增大而增大;(5)根据试验结果给出了支座剪切性能的压力相关性经验公式,可供高阻尼橡胶支座基础隔震结构设计人员参考和使用。

高阻尼橡胶支座压缩-水平双向剪切作用下力学性能试验研究

隔震橡胶支座在地震中处于竖向受压、水平双向受剪的状态。为了研究高阻尼橡胶支座在三向受力状态下的力学性能,进行了高阻尼橡胶支座的压缩-水平单向剪切和压缩-水平双向剪切力学性能试验,分析了水平双向剪切作用对高阻尼橡胶支座力学性能的影响。研究表明,高阻尼橡胶支座在双向剪切作用下的滞回曲线、耗能、屈服力、屈服后刚度、水平等效刚度和等效阻尼比与单向剪切作用下的力学性能有一定的差异,但二者整体相差不大;压缩-双向剪切作用下高阻尼橡胶支座力学性能的计算可以采用支座在压缩-单向剪切作用下力学性能的计算公式。