橡胶隔震支座极限剪拉试验与拉伸刚度取值研究

本文对直径500mm和1000mm橡胶支座进行了0%、100%和300%剪切变形下的竖向单调拉伸和循环拉伸试验,两者骨架线基本吻合,循环拉伸破断变形明显小于单调拉伸破断变形,因此,橡胶支座拉伸型式检验应采取300%剪切变形下循环拉伸3圈的试验方法,拉应变不小于50%,拉应力不小于1.5MPa作为支座拉伸极限性能的控制指标。橡胶支座拉伸骨架曲线可采用双线性模型,用本文方法确定的拉伸刚度、屈服后刚度和屈服应力与试验曲线吻合较好,0%~300%剪切变形下的拉伸刚度与设计应力下的压缩刚度比值为1/15~1/46,屈服拉应力为0.97~2.15MPa。隔震结构计算时,支座拉伸刚度可采取0%剪切变形下的拉伸刚度(取压缩刚度的1/15),根据隔震层预计变形,按本文不同剪切变形下的拉伸刚度计算公式计算得到,屈服应力控制值可取1.0MPa。

支座用石墨烯/导电炭黑橡胶材料的制备与性能

以石墨烯和特制导电炭黑为功能填料,溴化丁基橡胶(BIIR)为基胶,制备出阻尼性能较好的导电橡胶材料.针对石墨烯/导电炭黑10种不同的组分,开展了力学性能、动态力学性能与电阻率测试实验,探究了加入石墨烯与导电炭黑对BIIR性能的影响规律.结果表明,导电炭黑对BIIR材料有补强效果,石墨烯/导电炭黑协同并用可以有效提高BIIR的阻尼性能与导电性能.在每100 g总胶料中添加40 g导电炭黑时,BIIR/导电炭黑复合材料的拉伸强度与撕裂强度分别达到20.28 MPa和45.66 kN/m.当导电炭黑和石墨烯并用组分的质量比为40∶10时,BIIR/导电炭黑/石墨烯复合橡胶材料最大损耗因子提升至0.5,电阻率为3 646Ω·cm.复合材料的导电炭黑和石墨烯组分最优质量比为40∶5.制备得到的新型复合材料具有较好的力学性能、阻尼性能与导电性能,可为隔震支座用高阻尼导电橡胶的制备提供参考.

铅黏弹性阻尼墙力学性能分析研究

为提高黏弹性阻尼墙耗能能力,改善其耗能方式,本文提出一种复合型铅黏弹性阻尼墙,介绍了铅黏弹性阻尼墙的构造与原理.对4种不同硬度天然橡胶进行材性试验及本构参数拟合,设计24组不同参数铅黏弹性阻尼墙,采用ABAQUS有限元软件进行模拟分析,研究了不同黏弹性材料、黏弹性层面积、铅芯直径、铅芯布置方式、复合黏弹性层厚度和单层薄钢板与黏弹性层厚度比对阻尼墙滞回性能及力学性能的影响,并给出了设计建议值.

局部削弱剪切钢板阻尼器力学性能试验研究

在耗能钢板两侧沿厚度方向以长条形、上下两端圆弧过渡进行局部削弱,削弱条带沿钢板宽度方向均匀分布,形成局部削弱剪切钢板阻尼器。设计3种不同规格试件进行拟静力试验,分析了阻尼器的滞回曲线、骨架曲线、等效黏滞阻尼系数、总累计耗能量、强度退化和刚度退化性能指标,并采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析及参数化分析。结果表明,局部削弱剪切钢板阻尼器滞回曲线饱满,耗能性能稳定,具有较好的后续承载能力;削弱条带处厚度比削弱条带高度对阻尼器耗能性能的影响大,耗能钢板厚度与削弱条带厚度的比值适当增大可以提高阻尼器耗能能力;数值模拟结果与试验结果吻合较好。