橡膠隔震支座的拉剪力學(xué)模型及抗拉支座的研究.pdf

1、橡膠隔震支座的壓剪性能已經(jīng)有較多的理論分析和大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，但對于支座的拉剪性能研究較少。已有對橡膠支座剪切變形下的豎向拉伸剛度的研究，或者僅對純拉伸剛度進(jìn)行了簡單修正，或者認(rèn)為支座在拉剪作用下的性能與壓剪作用下類似，支座的豎向拉伸剛度由壓剪理論分析得到，但相關(guān)的支座拉剪性能試驗(yàn)和振動(dòng)臺試驗(yàn)結(jié)果表明，橡膠隔震支座的拉剪性能與純拉伸性能并不相同，也不完全是壓剪性能的鏡像。再者，橡膠支座的抗拉能力很小，在高層隔震建筑中容易發(fā)生受拉破壞。針對

2、以上問題，本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）以Haringx理論為基礎(chǔ)，建立疊層橡膠支座的拉剪力學(xué)分析模型，推導(dǎo)出支座在剪切變形下豎向拉伸剛度的理論計(jì)算公式，并對支座拉伸性能進(jìn)行理論分析；
　?。?）建立橡膠隔震支座的三維實(shí)體有限元模型，并進(jìn)行拉剪性能分析，然后將模擬結(jié)果與本文推導(dǎo)的理論公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，以驗(yàn)證本文推導(dǎo)的支座拉剪剛度計(jì)算公式的正確性；
　?。?）對實(shí)際的隔震支座進(jìn)行拉剪實(shí)驗(yàn)，分析支座的拉剪力學(xué)性能和

3、不同拉伸變形對支座力學(xué)性能的影響，并與理論分析公式和有限元模型結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證理論公式與有限元模型的正確性；
　?。?）設(shè)計(jì)了一種新型的抗拉隔震支座。選取一個(gè)高層隔震建筑，根據(jù)隔震層的受拉情況布置了多個(gè)抗拉隔震支座，分析驗(yàn)證該抗拉隔震支座的有效性。
　　通過以上研究，得到以下結(jié)論：
　　（1）支座在拉剪作用下，豎向拉伸剛度總小于純拉伸剛度，且隨支座剪應(yīng)變的增大而減??；
　?。?）由于支座在不同的受力階段，剪切變

4、形引起的橡膠層轉(zhuǎn)角變化不同，支座的拉剪性能不能簡單的認(rèn)為是壓剪性能的鏡像；
　?。?）橡膠隔震支座的彈性拉伸應(yīng)變大約為5%-10%，在發(fā)生較大的拉剪變形后，支座的壓縮和剪切性能沒有發(fā)生太大的變化；
　?。?）與純拉伸相比，支座在拉剪作用下，不易發(fā)生受拉破壞；
　?。?）本文提出的抗拉隔震支座可有效提高橡膠支座的抗拉能力，減小支座豎向拉伸變形，控制平擺效應(yīng)對隔震結(jié)構(gòu)造成的不利影響，在解決橡支座抗拉承載力不足的同時(shí)，又保證