隔震支座由于抗震性能好,安裝替換方便成為抗震設計中應用最廣的隔震措施。目前應用較多的是疊層橡膠支座,對支座的研究一直停留在支座宏觀水平,主要集中在支座力學性能研究,支座的工程方面運用研究,支座的破壞原因和防護措施,鮮有對支座結(jié)構(gòu)組件中橡膠材料的應力與變形分析,這種分析有助于構(gòu)建理論模型,對支座剛度機制的形成、變化和破壞機理進行分析,為支座的優(yōu)化設計,破壞原因進行更為深入研究。論文嘗試對支座的組件力學性能進行研究,主要包括以下內(nèi)容:（1）分析了Mooney理論,Mooney-Rivlin理論,Ogden理論,Valanis-Landel理論的假設與函數(shù)特點,針對每種應變形式的擬合公式做了推導說明。（2）設計了一套非接觸式變形和力測量系統(tǒng),實現(xiàn)了試驗全過程變形和力在一個平臺上同步記錄。制作了兩種硬度不同的試件,實施了橡膠單軸拉伸和平面拉伸試驗,獲得了應力應變數(shù)據(jù)。（3）利用有限元軟件ABAQUS中的材料擬合功能,選擇出橡膠材料合適應變能函數(shù)。（4）建立了普通疊層橡膠支座的有限元模型,分析了支座在軸向受壓狀態(tài)下,內(nèi)部橡膠層和鋼板層應力和變形沿支座徑向的分布規(guī)律,討論了硬度和支座形狀系數(shù)對這種... 

【文章來源】：河南工業(yè)大學河南省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

昆明新機場隔震支座安裝目前應用最多的隔震支座是疊層橡膠支座，如圖2，主要組件有上下封板，內(nèi)部鋼

圖 1 昆明新機場隔震支座安裝用最多的隔震支座是疊層橡膠支座，如圖 2，主要組件有上下封板，橡膠層，鋼板層和橡膠層交替放置，之間通過硫化固結(jié)在一起，相當新材料”，既具備鋼板的豎向壓縮剛度，也具備橡膠的水平變形能力板與橡膠之間具有良好的粘結(jié)能力[7]。疊層橡膠支座主要包含三種形支座、鉛芯疊層橡膠支座和高阻尼疊層橡膠支座。鉛芯疊層橡膠支座座多了一根鉛芯，鉛芯能起到增大阻尼作用，它集隔震器、阻尼器的荷載-位移滯回曲線[8]，鉛芯橡膠支座的橡膠相對來說比較容易老在污染風險隱患[9]；高阻尼疊層橡膠支座采用了高阻尼橡膠，這種支和阻尼器的作用[10]。

圖 3 縮尺支座結(jié)構(gòu)振動臺試驗的破壞原因和防護措施[16]研究了高層建筑的高寬比和結(jié)構(gòu)自振周期不同組合情況下支座的破壞高層建筑結(jié)構(gòu)的水平位移和轉(zhuǎn)動角度將支座的破壞形式劃分為：1）水平致上部結(jié)構(gòu)對支座的傾覆力矩的增大；2）支座受拉破壞；3）支座受壓合形式破壞。同時提出了限位剛性墻上增設橡膠擋板的軟碰撞措施和具的支座的防護措施。對于不規(guī)則或?qū)捀弑冗^大建筑，和結(jié)構(gòu)受到罕遇豎向于結(jié)構(gòu)中支座會受到軸向拉伸[1]，支座的軸向拉伸破壞形式多見于內(nèi)部橡及橡膠與鋼板硫化結(jié)合層撕裂。陳適才[17]對普通疊層橡膠支座進行了軸拉，對于非鉛芯疊層橡膠支座在拉伸過程中，支座突然斷裂，斷裂面在底部形式為橡膠和鋼板硫化粘結(jié)層破壞，并有部分橡膠粘結(jié)在鋼板上；對于鉛破壞過程中有明顯橡膠撕裂聲，斷裂面在底部，橡膠與鋼板之間有較大水

【參考文獻】：
期刊論文
[1]減隔震支座在橋梁設計中的應用[J]. 張剛衛(wèi).  山西建筑. 2014(31)
[2]溫度和炭黑用量對丁腈橡膠力學性能的影響[J]. 趙學康,賈新江,任佳帥,杜愛華.  特種橡膠制品. 2014(03)
[3]疊層橡膠隔震支座夾層受拉模型與分析:開裂機理與試驗[J]. 陳適才,閆維明,張志謙,陳彥江.  計算力學學報. 2013(04)
[4]近場地震作用下隔震支座的破壞形式及防護[J]. 樊劍,邵丹,余倩倩.  華中科技大學學報(自然科學版). 2012(10)
[5]超彈性體本構(gòu)模型的理論和特種試驗方法[J]. 李樹虎,賈華敏,李茂東,王丹勇,秦貞明,陳海玲.  彈性體. 2011(01)
[6]鉛芯橡膠隔震支座阻尼特性有限元分析[J]. 莊文娟,朱玉華.  建筑結(jié)構(gòu). 2010(S1)
[7]鉛芯橡膠隔震支座水平剛度影響因素數(shù)值分析[J]. 朱玉華,莊文娟,黃海榮.  結(jié)構(gòu)工程師. 2009(06)
[8]大直徑建筑疊層橡膠隔震裝置溫度相關(guān)性及老化性能研究[J]. 莊學真,周福霖,徐麗,沈朝勇,金建敏.  西安建筑科技大學學報(自然科學版). 2009(06)
[9]高層隔震建筑設計中隔震支座受拉問題分析[J]. 程華群,劉偉慶,王曙光.  地震工程與工程振動. 2007(04)
[10]光彈性法在橡膠材料應力分析中的應用[J]. 陳建濤,熊紅彥.  橡膠工業(yè). 2006(08)

博士論文
[1]疊層橡膠支座力學性能和高架橋及高層隔震結(jié)構(gòu)地震響應研究[D]. 蘇鍵.湖南大學 2012

碩士論文
[1]厚肉型橡膠隔振支座在地鐵周邊建筑物隔振中的應用[D]. 陳浩文.清華大學 2014
[2]管道橡膠密封圈力學性能試驗研究與數(shù)值模擬[D]. 張世杰.河南工業(yè)大學 2013
[3]高阻尼橡膠支座力學性能及其隔震效果分析研究[D]. 朱昆.華中科技大學 2009
[4]橡膠超大變形非接觸測試方法研究[D]. 楊杰.東南大學 2004



本文編號：3249236