板式橡胶支座梁式桥准隔震体系参数组合研究

目的提出纵横桥向分别设置X型弹塑性钢挡块、黏滞阻尼器与板式橡胶支座进行组合的方法,形成板式橡胶支座梁式桥准隔震体系来提高桥梁的抗震性能,克服采用板式橡胶支座的梁式桥限位能力、自复位能力不足等缺陷。方法应用OpenSees有限元软件建立一座四跨连续梁桥全桥精细化模型,通过主梁位移、桥墩内力、支座剪力与位移等地震响应对X型弹塑性钢挡块和黏滞阻尼器进行了力学性能参数分析。结果横桥向X型弹塑性钢挡块与板式橡胶支座的组合可以有效控制梁体在地震作用下的位移,基本消除震后残余位移,且在合理选择挡块力学性能参数的情况下,能够有效降低支座承受的剪力与位移,同时减小传递到桥梁下部结构的惯性力以起到保护作用;纵桥向黏滞阻尼器和板式橡胶支座的组合,采用较为合理的参数选择可以一定程度上减小梁端的最大位移和残余位移,且大大降低了墩柱所承受的内力,确保桥梁下部结构免受严重损伤。结论板式橡胶支座与X型弹塑性钢挡块、黏滞阻尼器组合形成的板式橡胶支座梁式桥准隔震体系能够有效提高桥梁的抗震性能,解决强震作用下梁体位移过大的问题。

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。

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。

1200型大直径建筑叠层铅芯橡胶隔震支座性能研究

对隔震建筑采用1200型大直径叠层铅芯橡胶隔震支座进行了力学性能研究,并对其实施了系统性能试验.研究其竖向压缩性能、水平剪切性能、阻尼比和水平极限变形性能,指出竖向压力及水平剪切变形对大直径1200型隔震支座的性能影响.同时使其与Φ1100mm、Φ1000mm及Φ600mm型叠层铅芯橡胶隔震支座进行了对比分析.研究结果表明,中国生产的大直径1 200 mm型叠层铅芯橡胶隔震支座力学性能稳定可靠,可在实际工程中推广应用,并为高层建筑结构的隔震减震控制提供设计依据.

大直径建筑叠层橡胶隔震装置温度相关性及老化性能研究

针对隔震建筑中隔震层采用隔震装置多为叠层橡胶隔震支座,其力学特性是否受自然界温度的变化、日照风吹及长期持荷的影响,一直为研究者和设计师们所关注.为此,以足尺叠层橡胶隔震支座为研究体,经系统试验研究其温度特性(-20℃～+40℃);温度为100℃时,恒温时间240h和336h状况下老化特性;老化前后相关性能对比;老化后极限性能及120次反复循环加载后的基准性能.结果表明:温度对叠层橡胶隔震支座的竖向刚度、水平刚度、屈服力及等效阻尼比具有不同程度的影响;其耐老化寿命可达到20℃×60a以上有着不短于工程结构的使用寿命50a;为隔震技术在建筑领域中推广应用提供重要依据.

应用SMA复合橡胶支座的桥梁隔震

本文提出了一种基于形状记忆合金的复合橡胶支座 (简称SMA复合橡胶支座 )的智能桥梁隔震系统 ,应用SMA复合橡胶支座对一受ElCentro地震激励的多跨简支桥的一标准跨进行了时程分析 ,并与应用普通橡胶支座进行了减震、隔震效果的比较。结果表明 ,应用SMA复合橡胶支座隔震 ,不仅能取得更为显著的减震、隔震效果 ,而且能使地震后隔震桥梁的梁体得以复位 ,从而验证了SMA复合橡胶支座在桥梁隔震中的有效性、智能性和自恢复能力。

600型建筑叠层橡胶隔震装置温度相关性及耐老化性能研究

采用600型建筑叠层橡胶隔震装置为研究体，系统地研究了其温度为（-20℃-40℃）时的特性；温度为100℃时，恒温时间240h和336h状态下老化特性；老化前后相关性能对比；老化后极限性能及120次反复循环加载后的基准性能．结果表明：温度对叠层橡胶隔震装置的竖向刚度、水平刚度、屈服力及等效阻尼比具有不同程度的影响；其耐老化寿命可达到60a；为隔震技术在建筑领域中推广应用提供了依据．

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。

LRB-DSB三维隔震系统的隔震效果分析

为研究叠层橡胶支座-碟形弹簧支座(LRB-DSB)串联组合式三维隔震系统的隔震效果,对LRB-DSB三维隔震系统之构成、原理和设计理论进行综合分析;结合算例,运用整体结构法对基于LRB-DSB的三维隔震结构、基于LRB的水平隔震结构和非隔震结构的动力特性及其在三维地震激励下的动力响应进行对比.结果表明:LRB-DSB三维隔震系统的竖向刚度较LRB水平隔震系统适当降低,基于LRB-DSB的三维隔震结构的竖向自振周期可较基于LRB的水平隔震结构和非隔震结构延长1.2倍;基于LRB-DSB的三维隔震结构在水平向和竖向均能起到良好的隔震效果,弥补了基于LRB的隔震结构仅能起到水平隔震效能的不足.

我国建筑结构隔震技术的研究和应用

本文首先简要回顾了国外隔震技术的发展历程，重点概述了我国建筑结构隔震技术多年来在研究、应用及技术立法等方面的进展情况。最后从我国的实际出发，对今后国内隔震技术的研究、应用等方面的进一步发展提出了若干建议。

应用形状记忆合金的高层建筑结构智能隔震

提出了一种应用形状记忆合金拉索耗能器复合普通橡胶支座的新型建筑结构隔震体系,给出了该隔震支座的详细构造,并通过分别运用该隔震支座和普通橡胶支座的8层隔震建筑的时程仿真分析,比较两种装置的减震、隔震效果,验证了应用形状记忆合金在高层建筑结构智能隔震方面的有效性与适用性.

宿迁市文体馆基础隔震非线性时程分析研究

宿迁市文体馆 4 5 0 0座位 ,约 130 0 0m2 ,位于 8度抗震设防区 ,主体结构为钢筋混凝土结构空间框架 ,钢网壳屋盖。该工程采用基础隔震技术设计 ,在桩基顶面与上部结构之间设置架空层 ,用作安置设备管道及隔震层。隔震层由叠层橡胶隔震支座和粘滞阻尼器组成。对主体结构基础隔震采用空间模型非线性时程分析方法进行了详细分析 ,结果表明 :采用基础隔震措施可显著降低结构地震作用 ,上部结构水平地震作用减震系数可按 0 .2 5采用 ;设置附加粘滞阻尼器能较好地解决降低地震作用和限制隔震层位移之间的矛盾 ,对提高隔震体系的性能具有重要作用。技术经济比较表明 ,本工程采用基础隔震措施 ,具有明显的社会。

结构减隔震控制系统性能监测、评估与提升

地震、风载等灾害荷载作用下,被动振动控制系统耗散了大量的结构振动能量,是最容易破坏的结构关键、敏感部位。由于自身材料为各向异性、多介质耦合、强非线性,因此在复杂时空环境、多因素、多载荷耦合作用下,被动振动控制系统损伤呈现多尺度、多类型特征。该文以叠层橡胶隔震支座和磁流变阻尼器为研究对象,全面综述了当前国内外对这两种结构减隔震系统的性能监测与损伤识别、性能演化与可靠性评估、自适应自供能特性三方面的研究现状,并总结了该研究方面存在的不足,为结构减隔震控制系统性能监测、评估与提升的进一步研究提供了参考。

隔震建筑用叠层橡胶支座大变形模型及竖向压应力取值

提出了一种隔震建筑用叠层橡胶支座的大变形模型。该模型同时考虑了叠层橡胶支座的大变形特性、变形过程中的Ｐ－βδ效应和支座端面转动约束对变形的影响，具有较好的计算精度和效率。还进一步探讨了叠层橡胶支座的合理竖向压应力取值问题。结果表明，在现有基础上适当提高取值是完全可行的。

多层异型柱框架结构隔震性能的试验研究

对一栋１：６比例的５层基础隔震异型柱框架结构模型进行了地震模拟振动台试验研究。试验与理论分析表明，对这种轻型框架结构体系使用基础隔震技术，可以大大减小结构的地震反应，从而使上部结构可参照基础隔震普通框架结构的设计方法进行内力计算，达到既提高抗震性能，又降低工程造价的目的。

底部二层框架上部多塔楼底隔震数值模拟与试验研究

本文介绍了底部二层框架上部多塔楼底隔震数值模拟与试验研究成果。由 13个区底部二层框架、上部 2~4座 7层或 9层塔楼的计算对比及典型区振动台试验结果表明,在 9层塔楼与平台间采用隔震技术可以很好地改善下部平台的受力状况,与不隔震时相比底部二层框架的地震剪力可减小1 /3左右,上部塔楼通过隔震后水平向地震作用可降低Ⅰ度进行设计。

基础隔震建筑中应用变刚度保护装置的地震反应分析

长周期的地面运动会使隔震建筑物发生类共振而导致隔震支座失稳破坏。在这种情况下,可以利用附加的弹簧改变建筑物的周期,减小隔震层的变形,使之限制在允许的范围内,同时使上部结构的层间剪力不明显增大。按照多质点结构分析模型推导了不发生附加、右侧附加、左侧附加弹簧的运动方程,编制了相应的分析程序。通过对模型实例分析,论证了变刚度保护装置在限制支座大变形中的作用,讨论了在工程设计中如何选取变刚度保护装置的适宜参数。

宿迁市府苑小区综合楼隔震分析

宿迁市府苑小区综合楼位于 8度区 ,设计基本地震加速度值为 0 3 0 g ,为 6层底部框架砌体结构 ,平面呈三折线形。工程采用基础隔震技术进行结构设计 ,隔震层由橡胶隔震支座、滑移支座、粘滞消能器组成。对隔震体系空间模型的时程分析表明 :采用基础隔震措施可显著降低上部结构的地震作用 ;设置粘滞消能器能较好地解决降低上部结构的地震作用和限制隔震层位移之间的矛盾 。

基础隔震建筑变刚度保护装置

为了防止橡胶支座在低频激励下失稳破坏,按照多质点结构分析模型推导了不附加、右侧、左侧附加弹簧的运动方程及偏置方程,编制了相应的分析程序．通过在隔震层增设变刚度隔震保护装置作为第2道防线, 进行了5层框架的变刚度隔震保护模拟地震振动台试验．理论分析和试验结果表明,变刚度隔震保护装置能有效改变结构动力特性,减小隔震层的变形,使之限制在允许的范围内,从而防止了橡胶垫失稳破坏,同时还能使上部结构的层间剪力不明显增大．

应用形状记忆合金-橡胶复合支座的结构隔震

对橡胶支座存在的问题进行了分析,介绍了SMA-橡胶复合支座的基本构造和工作原理,建立了设置不同支座的单自由度结构的运动方程。应用大型有限元软件ANSYS对分别设置固定支座、普通叠层橡胶支座和形状记忆合金(SMA)-橡胶复合支座这3种不同支承条件的结构进行了单向地震作用下的隔震仿真模拟,及节点位移和加速度的时程分析。分析表明,SMA-橡胶复合支座和普通叠层橡胶支座都能有效地减小结构的位移和加速度反应,而SMA-橡胶复合支座比普通叠层橡胶支座能更有效地减小结构的绝对位移反应,防止因隔震层位移过大而导致支座失稳。