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低温下橡胶隔震支座剪切性能试验及其力学模型研究
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作者 杜永峰 李元 +1 位作者 王光环 王璐娜 《世界地震工程》 北大核心 2025年第2期83-92,共10页
以直径为400 mm的天然橡胶隔震支座(linear natural rubber bearing, LNR)与铅芯橡胶隔震支座(lead rubber bearing, LRB)为研究对象,在不同温度(4、-20、-25、-30、-35℃)和不同应变(50%、100%、150%、200%、250%)下,对冷冻24 h的隔震... 以直径为400 mm的天然橡胶隔震支座(linear natural rubber bearing, LNR)与铅芯橡胶隔震支座(lead rubber bearing, LRB)为研究对象,在不同温度(4、-20、-25、-30、-35℃)和不同应变(50%、100%、150%、200%、250%)下,对冷冻24 h的隔震支座开展了压剪试验。为排除加载频率的影响,加载过程采用等速率加载。试验结果表明:橡胶隔震支座水平等效刚度随着温度的降低而逐渐增大,随着剪应变的增大而逐渐减小;在同一温度下,当剪应变达到一定程度后,隔震支座水平刚度开始呈现非线性增长的趋势,出现了刚度强化效应。不同温度下出现刚度强化效应初始应变随着温度降低而逐渐变小,在温度较低时甚至低于100%剪应变;此外,随着温度降低和应变增加,隔震支座的剪切模量与滞回曲线面积也在不断增大。基于以上现象,现有的橡胶隔震支座模型并不能很好地描述这种低温下的力学行为,为此,在参照高阻尼橡胶支座剪切性能力学模型的基础上,提出了考虑低温下刚度强化效应的隔震支座剪切性能的力学模型。 展开更多
关键词 橡胶支座 低温环境 剪切性能试验 刚度强化效应 力学模型
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抗拔型三向隔震支座恢复力模型与力学性能研究
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作者 刘彦伟 吴涛 +3 位作者 彭涛 郝玉军 郭进 王军文 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期66-73,共8页
传统隔震支座不具备竖向隔震能力,且抗拔能力较差,基于水平隔震与竖向隔震功能分离的思想,设计了一种具有抗拔功能的三向隔震支座.阐明了抗拔型三向隔震支座的基本构造与工作原理,对其水平、竖向恢复力模型进行理论分析,并建立实体有限... 传统隔震支座不具备竖向隔震能力,且抗拔能力较差,基于水平隔震与竖向隔震功能分离的思想,设计了一种具有抗拔功能的三向隔震支座.阐明了抗拔型三向隔震支座的基本构造与工作原理,对其水平、竖向恢复力模型进行理论分析,并建立实体有限元模型,对支座的水平、竖向滞回性能及抗拔性能进行参数影响研究.结果表明:抗拔型三向隔震支座在水平和竖向均表现出优异的滞回性能.水平耗能与竖向压力、滑移幅值、摩擦系数呈正相关,水平等效刚度及阻尼比随竖向压力、摩擦系数增大而增大;竖向耗能与预压量、加载幅值呈正相关,竖向等效刚度随预压量的增加而增大,但随着加载幅值的增加而减小.抗拔装置发挥作用时,在设计竖向位移内抗拔刚度为零,但当抗拔位移达到设计位移后抗拔刚度可达415 kN/mm,在上拔力达到871 kN前,抗拔装置各部件均未屈服,表明支座抗拔能力较强. 展开更多
关键词 抗拔型三向支座 恢复力模型 数值模拟 力学性能 支座
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基于DSC的隔震支座用橡胶材料低温结晶试验 被引量:1
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作者 杜永峰 王光环 +1 位作者 李元 张超 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期185-194,共10页
为分析低温下橡胶隔震支座的性能劣化机理,对无应变状态下我国隔震支座所用橡胶材料的低温结晶性能开展了试验研究.采用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC),对两家典型企业用于生产隔震支座的天然硫化橡胶开展了玻... 为分析低温下橡胶隔震支座的性能劣化机理,对无应变状态下我国隔震支座所用橡胶材料的低温结晶性能开展了试验研究.采用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC),对两家典型企业用于生产隔震支座的天然硫化橡胶开展了玻璃化转变温度和等温结晶熔融试验.结果表明:无应变状态下,随着在低温下保持时间的延长,隔震支座的结晶度会逐渐增大;且受产地、生长环境及硫化工艺等不同因素的影响,不同硫化天然橡胶的结晶性能不同;仅环境温度低于-60℃时,用于本文研究的橡胶材料所生产的橡胶隔震支座才会丧失工程实用价值.考虑到实际服役过程中隔震支座会受低温和应变的双重作用,本文研究成果可为揭示其低温下力学性能劣化机理、理解力学行为提供参考和依据. 展开更多
关键词 差示扫描量热法(DSC) 支座 橡胶材料 结晶 熔融
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空气弹簧-铅芯橡胶支座三维隔震装置力学性能 被引量:3
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作者 舒赣平 墨泽 +2 位作者 刘汶津 郑宝锋 付亨利 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1395-1403,共9页
为提高柔性建筑结构的隔震能力,提出一种兼具水平和竖向隔震功能的空气弹簧-铅芯橡胶支座(AS-LRB)三维隔震装置.介绍了该三维隔震装置的构造,分别对该三维隔震装置水平和竖向力学性能进行了试验研究,提出了该三维隔震装置水平和竖向力... 为提高柔性建筑结构的隔震能力,提出一种兼具水平和竖向隔震功能的空气弹簧-铅芯橡胶支座(AS-LRB)三维隔震装置.介绍了该三维隔震装置的构造,分别对该三维隔震装置水平和竖向力学性能进行了试验研究,提出了该三维隔震装置水平和竖向力学性能参数的计算方法.研究结果表明:该三维隔震装置采用空气弹簧(AS)进行竖向隔震,采用铅芯橡胶支座(LRB)进行水平隔震;竖向隔震的载荷-位移曲线表现出非线性变化的特点,其竖向力学性能受空气弹簧气压的影响明显;水平隔震的耗能能力强,其水平力学性能受加载幅值和空气弹簧气压的影响明显.通过与试验结果的对比表明,所提出的计算方法能够准确地计算该三维隔震装置的水平和竖向力学性能参数. 展开更多
关键词 空气弹簧 铅芯橡胶支座 三维 力学性能 试验研究 计算方法
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隔震橡胶支座力学性能的损伤评估 被引量:3
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作者 杨静 潘文 赖正聪 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第27期11805-11816,共12页
在遭遇罕遇和极罕遇地震时,采用螺栓连接的隔震橡胶支座可能会因为局部橡胶损伤而导致整体屈曲或失稳。这种支座的力学性能深受其构成材料-钢和橡胶的物理属性的影响。橡胶的特点包括低模量、高延展性、超弹性以及弱压缩性。通过解析解... 在遭遇罕遇和极罕遇地震时,采用螺栓连接的隔震橡胶支座可能会因为局部橡胶损伤而导致整体屈曲或失稳。这种支座的力学性能深受其构成材料-钢和橡胶的物理属性的影响。橡胶的特点包括低模量、高延展性、超弹性以及弱压缩性。通过解析解和试验非线性响应结果表明:当水平力较小时,支座纯压下的最大和平均剪应变较大,随水平力增加,其纯剪下的最大和平均剪应变以及弯曲平均剪应变增加显著,因此,在评估支座最大和平均剪应变时,必须同时考虑压缩、剪切和弯曲效应的综合影响。此外,美国规范中最大剪应变限值可作参考,英国规范的名义压应变偏大。支座中橡胶的体积膨胀可能引起内部破裂,因此,在大应变和高轴压下,准确确定隔震支座的剪切模量和剪应变对于描述其力学行为和局部拉、压应力,以及预测内部损伤和破坏程度具有重要意义。 展开更多
关键词 橡胶支座 最大剪应变 平均剪应变 内部破裂 损伤评估
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大变形加载下铅芯橡胶隔震支座滞回特性与隔震性能分析
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作者 王斌 杨怡昭 +3 位作者 陈鹏 张展宏 戴靠山 刘兢兢 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第6期70-80,共11页
建筑隔震技术是在上部结构与基础或下部支承结构之间设置隔震层,通过延长结构周期并增加阻尼的方式,减少地震能量向上部结构传输从而保护上部结构,是高烈度地区减轻地震灾害最有效的方式之一。由于隔震层的刚度小,隔震结构的变形绝大多... 建筑隔震技术是在上部结构与基础或下部支承结构之间设置隔震层,通过延长结构周期并增加阻尼的方式,减少地震能量向上部结构传输从而保护上部结构,是高烈度地区减轻地震灾害最有效的方式之一。由于隔震层的刚度小,隔震结构的变形绝大多数集中在隔震层。通常认为隔震支座的变形在中等剪切变形范围内基本符合双线性模型,但当支座在大变形加载(> 250%剪切变形)下,橡胶的硬化特性会导致隔震支座的刚度和承载力明显增大。本文采用直径500和800 mm的铅芯橡胶隔震支座(LRB),分别进行基本滞回性能和大变形加载下的滞回性能试验,研究不同加载制度下支座最大剪切变形为350%时的滞回性能。结果表明:LRB在100%剪切变形加载下其滞回性能符合双线性模型,但是当剪切变形超过200%后便逐步表现出硬化效应,其硬化后刚度约为初始屈服后刚度的1.6倍;支座在大变形加载时表现出明显的强度退化,并且在不同的大变形加载制度下支座的承载力及退化有明显的差异。以2022年四川泸定地震中某基础隔震建筑为研究对象,对比分析不同LRB模型和不同类型地震作用下结构的隔震性能。分析结果表明:隔震支座的大变形力学特性对于隔震结构在强震作用下的动力响应有明显的影响;对于高烈度和近断层地区的隔震结构,支座大变形硬化行为导致上部结构剪力的增加,其性能评估建议采用能考虑大变形特征的精细化的支座模型。 展开更多
关键词 结构 铅芯橡胶支座 大变形加载 支座硬化 强度退化
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不同边界条件下隔震橡胶支座的力学性能和稳定性 被引量:1
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作者 杨静 潘文 赖正聪 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第35期15174-15186,共13页
在大跨度空间结构、高层建筑和桥梁等工程中,隔震橡胶支座端部的柔性约束或倾斜对其力学性能和稳定性有着显著影响。基于支座两端有任意转角和相对位移的理论,并结合固端约束条件下的试验结果进行非线性响应分析。研究发现:在特定状态... 在大跨度空间结构、高层建筑和桥梁等工程中,隔震橡胶支座端部的柔性约束或倾斜对其力学性能和稳定性有着显著影响。基于支座两端有任意转角和相对位移的理论,并结合固端约束条件下的试验结果进行非线性响应分析。研究发现:在特定状态下支座水平位移的理论解和试验结果高度一致。继而,通过在四种边界条件下对支座进行对比分析,进一步探讨了支座在最不利边界条件下的力学性能。分析表明:随着顶部转角的增大,支座顶部弯矩由抗倾覆变为倾覆弯矩。此外,支座P-Δ(轴压-水平位移)效应为:随着轴压的增加,支座倾覆临界角增加。然而,无论是顶部转角还是轴压增加,均会导致支座内力增大、变形加剧以及水平刚度下降,尤其是底部弯矩的显著增加,容易引起支座内部橡胶局部破裂,从而导致支座整体的失稳。 展开更多
关键词 橡胶支座 边界条件 倾覆临界角 转动效应 P-Δ效应
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橡胶隔震支座的统一力学模型 被引量:7
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作者 张子翔 叶昆 朱宏平 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第2期167-171,共5页
基础隔震作为一种有效的结构抗震技术,在近二十年得到了广泛的应用,而橡胶隔震支座作为常用的隔震设备,其力学性能对基础隔震结构的地震响应分析有重要影响。首先,本文提出了一种宏观滞回模型用于描述支座在水平方向加载的力学性能并通... 基础隔震作为一种有效的结构抗震技术,在近二十年得到了广泛的应用,而橡胶隔震支座作为常用的隔震设备,其力学性能对基础隔震结构的地震响应分析有重要影响。首先,本文提出了一种宏观滞回模型用于描述支座在水平方向加载的力学性能并通过实验验证了该模型的正确性,该滞回模型可以反映加载位移相关性和加载历史相关性对支座力学性能的影响;而后,本文将该滞回模型引入Koh-Kelly模型的框架内,提出一种力学模型用于描述支座竖向承载力和水平刚度之间的耦联效应;最后,本文在ABAQUS有限元软件中进行了橡胶隔震支座力学模型二次开发,并通过数值算例对比支座在不同竖向荷载作用下的力学行为。 展开更多
关键词 隔震橡胶支座力学模型 位移相关 加载历史相关 竖向力相关 高阻尼橡胶支座 Koh—Kelly模型
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黏滑摩擦的光滑化互补模型及其在摩擦摆隔震支座中的应用
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作者 吴阳 张楠 +3 位作者 张欣刚 张树翠 毕皓皓 姚文莉 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期272-280,324,共10页
为研究摩擦摆隔震支座在地震作用下的黏滑摩擦响应问题,提出一种处理非光滑黏滑摩擦问题的光滑化模型。首先,基于线性互补理论构建摩擦力余量和相对滑移速度的互补方程。其次,在短时区间内对相对滑移速度进行时间平均,利用时均滑移速度... 为研究摩擦摆隔震支座在地震作用下的黏滑摩擦响应问题,提出一种处理非光滑黏滑摩擦问题的光滑化模型。首先,基于线性互补理论构建摩擦力余量和相对滑移速度的互补方程。其次,在短时区间内对相对滑移速度进行时间平均,利用时均滑移速度代替时变滑移速度重构互补变量,并将其转化为一组非线性互补方程,从而将非光滑的黏滑摩擦问题进行光滑化处理。随后,将摩擦摆隔震支座等效为一种考虑恢复力效应的2维摩擦耦合模型,结合所提光滑化模型进行地震响应分析,并与经典的Coulomb摩擦模型和LuGre摩擦模型进行了对比验证。研究结果表明,所提模型既能够在宏观上反映黏滑摩擦的stick-slip切换,同时还能实现非光滑问题的光滑化分析,避免在非光滑事件中频繁切换动力学模型。采用不同摩擦模型对摩擦摆隔震支座的地震响应进行计算,验证了所提模型的准确性和有效性。 展开更多
关键词 非线性互补(NLCP) 黏滞-滑移 模型光滑化方法 摩擦摆支座(FPB)
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两种低蛋白天然橡胶在建筑隔震支座的应用分析
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作者 杨树磊 曾争 +2 位作者 王帅 徐杉 张桂梅 《热带农业科技》 2025年第4期92-98,共7页
以低蛋白天然橡胶(LPNR)、低蛋白恒黏天然橡胶(LPCVNR)为原料与市售标准胶对比,对三者用于隔震支座内层胶和保护层胶配方进行了胶料性能测试,并选择合适胶样(LPNR)制成橡胶隔震支座测试。实验结果表明,LPNR、LPCVNR作为内层胶,在拉伸强... 以低蛋白天然橡胶(LPNR)、低蛋白恒黏天然橡胶(LPCVNR)为原料与市售标准胶对比,对三者用于隔震支座内层胶和保护层胶配方进行了胶料性能测试,并选择合适胶样(LPNR)制成橡胶隔震支座测试。实验结果表明,LPNR、LPCVNR作为内层胶,在拉伸强度、扯断伸长率、100%应变弹性模量、硬度、黏结强度以及剪切性能上与市售标准胶相差不大,均达到相关标准,但LP⁃CVNR胶料存在后熟现象;在保护层胶配方中,三者在性能上差别不大,均满足相关标准。经比较选用LPNR制成的隔震支座在力学性能、老化性能、剪切性能和极限剪切性能上均满足相关使用标准。 展开更多
关键词 天然橡胶 低蛋白天然橡胶 低蛋白恒黏天然橡胶 橡胶支座
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考虑环境温度效应的隔震橡胶支座力学性能试验 被引量:9
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作者 庞辉 姜涛 +2 位作者 戴君武 杨永强 柏文 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期91-103,共13页
为研究环境温度对隔震橡胶支座力学特性的影响,利用高速压剪试验设备针对直径700 mm的隔震橡胶支座(LRB700以及LNR700)开展一系列不同温度(-20、0、23℃)、不同频率(0.2、0.25、0.3 Hz)以及不同剪应变(50%、100%、250%)的压剪试验。鉴... 为研究环境温度对隔震橡胶支座力学特性的影响,利用高速压剪试验设备针对直径700 mm的隔震橡胶支座(LRB700以及LNR700)开展一系列不同温度(-20、0、23℃)、不同频率(0.2、0.25、0.3 Hz)以及不同剪应变(50%、100%、250%)的压剪试验。鉴于高速高压(15 MPa的竖向压应力)试验设备本身会产生较大的惯性力以及摩擦力,分别提供相应的修正方案以便准确获得支座的力学性能指标。结果表明:随着加载圈数的增加,LRB700内部铅芯的温度变化较为明显,并呈现关于高度的对称性,而LNR700内壁温度变化很小;LRB700及LNR700的相关力学性能指标(如水平屈服剪力、屈服后水平刚度以及水平等效刚度)随环境温度的降低都表现出不同程度的上升趋势,其中,LRB700水平屈服剪力上升15%~32%,LRB700屈服后水平刚度上升7%~16%,LRB700与LNR700水平等效刚度分别上升12%~23%、5%~16%。基于上述结果并结合相关规范针对LRB700以及LNR700提出考虑环境温度效应的力学性能调整系数。 展开更多
关键词 橡胶支座 考虑环境温度 修正方案 性能指标 性能调整系数
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高阻尼橡胶支座隔震桥梁简化力学模型动力分析 被引量:3
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作者 张菊辉 陈杨 姚兆玮 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期7-12,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 桥梁 高阻尼橡胶支座 力学模型 力学分析 有限元仿真
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板式橡胶支座梁式桥准隔震体系参数组合研究 被引量:1
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作者 田石柱 韩铴 刘晨光 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期1001-1011,共11页
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... 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。 展开更多
关键词 板式橡胶支座 体系 X型弹塑性钢挡块 黏滞阻尼器
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考虑土-储罐-液体相互作用的隔震储罐简化力学模型及地震响应研究
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作者 李想 张书进 +4 位作者 孙建刚 王尊策 徐蕾 崔利富 吕远 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期436-447,共12页
为了寻求一种既能减震又能降低成本的储罐结构,提出一种隔震储罐结构体系,根据力的平衡原则推导了滚动隔震装置恢复力模型,得出了复合滚动隔震装置的恢复力模型。基于三质点模型和场地土模型,提出了考虑土-储罐-液体相互作用(STLI)的隔... 为了寻求一种既能减震又能降低成本的储罐结构,提出一种隔震储罐结构体系,根据力的平衡原则推导了滚动隔震装置恢复力模型,得出了复合滚动隔震装置的恢复力模型。基于三质点模型和场地土模型,提出了考虑土-储罐-液体相互作用(STLI)的隔震储罐的简化力学模型和运动方程,并研究了考虑STLI效应和不考虑STLI效应时抗震储罐和隔震储罐在不同场地的地震响应。结果表明:隔震储罐能够有效地降低其基底剪力及倾覆弯矩,但对晃动波高的控制有限,建议在高烈度区,满足晃动波高的前提下,隔震储罐在设计时可以降低烈度。考虑STLI效应后,抗震储罐的基底剪力和倾覆弯矩明显降低,且从Ⅰ类场地到Ⅳ类场地差异率逐渐增大,软土场地降低最为显著。隔震储罐地震响应受STLI效应的影响较小,可以有效地隔断上部结构与场地土之间的耦联,弱化STLI效应对上部结构的影响。 展开更多
关键词 土-储罐-液体相互作用 储罐 复合滚动 简化力学模型 响应
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三种设防烈度下两种隔震支座对建筑最大层间位移角的隔震效率对比
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作者 龙雨欣 潘文 +1 位作者 杜杰伟 苏何先 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第1期99-106,共8页
本文探讨了建筑结构采用隔震技术以提高地震安全性能的情况,通过软件ETABS对比分析了两种隔震支座——橡胶支座和摩擦摆支座在不同设防强度下的表现。研究结果显示,这两种支座均使结构的地震剪力和层间位移角减小50%以上。然而,在设防... 本文探讨了建筑结构采用隔震技术以提高地震安全性能的情况,通过软件ETABS对比分析了两种隔震支座——橡胶支座和摩擦摆支座在不同设防强度下的表现。研究结果显示,这两种支座均使结构的地震剪力和层间位移角减小50%以上。然而,在设防强度为7度(0.1g)和8度(0.2g)时,橡胶支座表现出更出色的整体隔震效率,相较之下,略高于摩擦摆支座。尽管在设防烈度为9度下,两者的整体隔震效率相差不大,但橡胶支座仍然显示出更佳的隔震性能。综合考虑,橡胶支座和摩擦摆支座均表现出卓越的耗能性能,但总体而言,橡胶隔震支座更具适用性。 展开更多
关键词 橡胶支座 摩擦摆支座 层间位移角 效率 设防烈度
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新型金属弹簧隔震支座的试验研究及理论分析
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作者 梁煜明 白羽 马明 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期231-243,271,共14页
为解决刚性滑板支座滑动过程水平刚度为零的问题,研发了一种新型金属弹簧隔震支座。通过金属弹簧组件的纯剪切试验和隔震支座的压剪试验,研究构件部分和支座整体的恢复力特性及关系。研究结果表明:隔震支座的竖向承载力与水平恢复力相... 为解决刚性滑板支座滑动过程水平刚度为零的问题,研发了一种新型金属弹簧隔震支座。通过金属弹簧组件的纯剪切试验和隔震支座的压剪试验,研究构件部分和支座整体的恢复力特性及关系。研究结果表明:隔震支座的竖向承载力与水平恢复力相互独立,金属弹簧组件具有非线性的弹性恢复力,恢复力随位移增大而增加,隔震支座的摩擦力大小与竖向压力有关,耗能效果随竖向压力增大而增加。提出了边界约束条件下的曲线形状的欧拉伯努利梁大变形的计算方法,用于分析弹簧组件中变曲率弹簧片的力-位移关系,进而能根据弹簧材料和尺寸准确计算隔震支座的水平恢复力。所采用的理论分析方法与拟静力试验以及有限元算法的结果相比,吻合较好,具有可靠的计算精度和较高的计算效率。 展开更多
关键词 弹簧支座 水平刚度 弹性变形 静力分析 数值模型
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新型纤维增强工程塑料板夹层橡胶隔震支座力学性能试验研究 被引量:23
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作者 王斌 谭平 +2 位作者 徐凯 周福霖 宁响亮 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期187-191,共5页
本文研究开发了一种适用于经济欠发达地区的低造价新型隔震装置———纤维增强工程塑料板夹层橡胶隔震支座(SFRPB)。这种新型隔震支座选用不饱和聚酯玻璃纤维增强塑料板代替普通叠层橡胶隔震支座中的钢板,使之具有重量轻,造价低,性能好... 本文研究开发了一种适用于经济欠发达地区的低造价新型隔震装置———纤维增强工程塑料板夹层橡胶隔震支座(SFRPB)。这种新型隔震支座选用不饱和聚酯玻璃纤维增强塑料板代替普通叠层橡胶隔震支座中的钢板,使之具有重量轻,造价低,性能好,隔震效果明显,运输和施工安装方便的优点。本文对SFRPB支座进行了压缩特性、极限压缩性能、剪切特性、剪切应变相关性及轴向面压相关性等力学性能试验。研究表明:不饱和聚酯玻璃纤维增强塑料板满足隔震支座对加劲材料力学性能的要求,可作为加劲板替代普通叠层橡胶隔震支座中的钢板。SFRPB支座性能稳定,竖向刚度远大于水平向刚度,是一种理想的隔震装置。 展开更多
关键词 纤维增强工程塑料板 层合板 橡胶支座 试验研究
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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 被引量:18
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作者 袁涌 魏威 +3 位作者 谭平 五十嵐晃 朱宏平 家村浩和 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期72-79,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 高阻尼橡胶支座 速度相关性 改进超弹性Zener模型 实时子结构试验 速度控制
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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 被引量:14
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作者 魏威 袁涌 +1 位作者 谭平 朱宏平 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期23-32,共10页
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... 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。 展开更多
关键词 基础 高阻尼橡胶支座 速度相关性 竖向压力 近断层脉冲型地
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实时往复大变形下铅芯橡胶隔震支座力学性能试验研究 被引量:12
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作者 刘彦辉 刘琳 +4 位作者 温留汉.黑沙 谭平 金建敏 何巍 沈朝勇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期13-19,共7页
针对铅芯橡胶隔震支座在大变形多次实时往复荷载下力学性能退化问题,采用足尺铅芯橡胶隔震支座,通过高速压剪试验设备,对铅芯橡胶隔震支座进行了基本竖向力学性能试验、基本水平力学性能试验、多次不同大变形下实时加载水平力学性能试验... 针对铅芯橡胶隔震支座在大变形多次实时往复荷载下力学性能退化问题,采用足尺铅芯橡胶隔震支座,通过高速压剪试验设备,对铅芯橡胶隔震支座进行了基本竖向力学性能试验、基本水平力学性能试验、多次不同大变形下实时加载水平力学性能试验,试验结果显示:铅芯橡胶隔震支座在实时往复多次大变形下,随着加载圈数的增加,隔震支座屈服力急剧下降,支座耗能能力降低,到试验结束时屈服力平均下降46.1%,加载圈数对屈服后刚度影响相对较小;实时往复大变形下测得的铅芯橡胶隔震支座屈服力在第2圈以后均小于采用国家标准试验方法得到的屈服力,试验结束时屈服力小于国家标准测到屈服力的43.8%,国家标准试验方法测得的屈服力与实际地震下铅芯橡胶隔震支座的屈服力相比偏小;铅芯橡胶隔震支座实时多次往复变形对其竖向刚度基本没有影响;铅芯橡胶隔震支座在实时往复大变形试验时其力学性能退化,静置一段时间后,其性能基本又恢复到实时往复大变形试验前的状态。 展开更多
关键词 铅芯橡胶支座 快速压剪试验 竖向刚度 水平力学性能
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