低硬度橡胶隔震支座基本力学性能及恢复力特性

本研究对低硬度橡胶隔震支座的材料性能（主要包括力学性能）进行了系统的试验开发及理论研究。研究用低硬度橡胶隔震支座包括天然橡胶隔震支座及铅芯橡胶隔震支座两大类18种规格总计近30个大直径隔震支座。研究内容涉及橡胶隔震支座竖向刚度、水平刚度及阻尼等基本力学性能；压缩界限，屈曲及极限剪切变形等界限性能；温度、压力、剪切变形、老化和徐变等相关性及长期特性；同时还对橡胶材料其他性能进行了系统的试验研究。本文主要介绍低硬度天然橡胶隔震支座及铅芯橡胶隔震支座的基本力学性能，如竖向、水平刚度和恢复力等特性。     

低硬度橡胶隔震支座各种相关性及老化徐变特性

作者系统地对低硬度橡胶隔震支座的材料和力学性能进行了试验研究。研究使用的低硬度橡胶隔震支座分18种规格，总计近30个大直径隔震支座。研究内容涉及低硬度橡胶隔震支座的基本力学性能；温度、压力、剪切变形、老化和徐变等相关性；压缩界限，屈曲及极限剪切变形等界限性能以及橡胶材料性能和隔震工程应用等方面。本文主要介绍低硬度橡胶隔震支座的压力、剪切变形、温度对支座刚度、阻尼等力学性能的影响，同时还对隔震支座的老化及徐变特性进行了试验研究，确定低硬度橡胶使用60年后的力学性能变化率。文中同时提出了低硬度橡胶支座的温度修正方程，并提出了隔震结构地震反应分析时支座刚度和屈服荷载变化的取值范围。     

SMA-橡胶支座的力学性能试验研究

SMA-橡胶支座是一种由叠层橡胶垫和形状记忆合金（SMA）复合而成的新型隔震支座。阐明了SMA-橡胶支座的设计思路和工作机理,通过SMA-橡胶支座实物模型的伪动力试验,考察了支座的水平和竖向刚度、耗能能力和等效阻尼比,研究了位移幅值、加载频率、竖向荷载等参数对支座力学性能的影响。研究结果表明,SMA-橡胶支座工作性能稳定,耗能能力较强,是一种性能优良的新型隔震装置。     

橡胶隔震支座竖向刚度简化计算法

本文提出了采用橡胶隔震支座刚度因子计算隔震支座竖向刚度的方法，在此基础上提出了适于工程应用的简化计算式，研究还进行了2种不同橡胶6种规格共12件试验体的竖向刚度及水平刚度试验。文末给出了该计算结果与试验结果的对比，表明本文所提计算方法适合于工程使用。     

楼面滑动隔震装置设计与试验研究

设计了一种由滑动型和普通型橡胶支座组合而成的楼面隔震装置，通过振动台试验验证，滑移时的摩擦系数约为0．01－0．03，装置的隔震力学行为可以用双线性模型来模拟，只要第二刚度设计得当，这种装置的隔震效果可达50％－80％。     

建筑用低硬度橡胶隔震支座界限性能和屈曲性能研究

本研究系统地对低硬度橡胶隔震支座的材料及力学性能进行了试验研究。研究用低硬度橡胶天然及铅芯橡胶隔震支座18种规格总计近30个大直径隔震支座。研究内容涉及低硬度橡胶隔震支座的基本力学性能，温度、压力、剪切变形、老化及徐变等相关性能，压缩界限、拉伸界限、极限剪切变形等界限性能和屈曲特性，以及橡胶材料性能和隔震工程应用等方面。本文主要介绍低硬度橡胶天然及铅芯隔震支座的压缩、拉伸、剪切等界限性能和屈曲应力与剪切应变的相关特性，文中提出了基于刚度因子建立的橡胶支座的界限压缩和界限拉伸应力评价方程，同时还给出了剪切变形状态下的屈曲应力评价方法。     

隔震结构系列研究及在甘肃的工程应用

针对叠层橡胶支座基础隔震体系的性能、分析与设计等，介绍了由笔者所在课题组完成的寒冷环境下叠层橡胶隔震支座力学性能试验研究的成果、实振型分解法分析非比例阻尼隔震结构动力响应、隔震结构动力分析软件、橡胶隔震器与地下室悬臂柱串联后所组成的结构系统动力稳定性、高烈度区使用智能隔震体系的控制算法及甘肃省隔震构造图集等研究成果。同时介绍了本课题组负责设计的甘肃省叠层橡胶支座隔震体系的若干工程简况。     

中国铅芯夹层橡胶隔震支座各种相关性能及长期性能研究

本文详细地研究了各种相关因素对中国铅芯橡胶隔震支座力学性能的 影响，同时还研究了中国铅芯夹层橡胶隔震支座的长期性能。研究包括竖向压力、频率、剪切变形循环次数、温度对隔震支座刚度及阻尼等力学性能的影响；隔震支座的耐久性能诸如老化及徐变对隔震器刚度、阻尼特性及极限变形能力的影响。研究还包括水平剪切（200次）及竖向低周疲劳（10万次）试验对隔震器力学性能的影响。     

组合基础隔震在建筑工程中的应用

隔震作为一种新的抗震技术,已广泛应用于新建和加固的建筑工程,同时,许多新型式的支座得到了开发和应用。组合基础隔震是一种新的隔震设计思想,能充分应用不同类型隔震支座的特性,有效降低上部结构地震反应。本文介绍了组合基础隔震在某一工程中的应用,工程中使用的支座包括普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和弹性滑板支座三种类型,对全部使用支座进行了常规检测,结构计算采用等效线性法、能量包络法和时程反应分析等方法,计算结果表明:组合基础隔震能有效降低上部结构的反应,隔震层的变形控制在安全范围之内。     

单层框架建筑模型基础隔震实验研究

对带叠层橡胶隔震基础的钢筋混凝土单层框架模型进行了振动台地震模拟试验,比较了隔震结构与非隔震结构的地震反应,结果表明,用叠层橡胶支座隔震后,框架模型的地震反应比不隔震时大大减小,证明叠层橡胶支座基础隔震技术是一种既有效又很安全的减震措施。     

铅芯橡胶支座力学性能及在清澜大桥的应用研究

本文首先分析了铅芯橡胶支座的力学性能,并结合一个实际工程,用大型通用结构分析程序ANSYS进行时程分析,通过对比考虑和不考虑铅芯橡胶支座恢复力耦合作用的连续梁桥模型的自振周期和最大剪力、弯矩,结果证明铅芯橡胶支座具有良好的减震、隔震性能。本文的计算结果为铅芯橡胶支座在连续梁桥的应用和设计提供了参考。     

Use of the standing wave method to study seismically insulated buildings

The use of the standing wave method to study seismically insulated buildings is substantiated. For two buildings of interest with different types of seismic protection (a “flexible” floor and rubber base insulators), the total field of standing waves is studied in detail. Effects that raise doubts about the reliability of seismic protection are found. Estimation of the role of nonlinear vibrations in standing waves has made it possible to establish that weak nonlinearity is recorded at high-frequency modes at small vibration amplitudes, due to discordant vibrations of the building components. The data obtained by the standing wave method are recommended for verifying models used to calculate seismic insulation of buildings.     

Development of a modified Mooney-Rivlin constitutive model for rubber to investigate the effects of aging and marine corrosion on seismic isolated bearings

In this study, aging and marine corrosion tests of a large number of rubber material and rubber bearings have been carried out. The constitutive Mooney-Rivlin model parameters for a rubber isolated bearing have been determined. By applying the least-square method to the experimental data, the relationships between the aging time and the marine corrosion time with the constants in the constitutive model for a rubber bearing have been derived. Next, the Mooney-Rivlin model has been modified accordingly. Further, using the modified Mooney-Rivlin model and the Abaqus software, the performance of the rubber isolated bearings has been simulated. The simulation results have been compared to the experimental results so as to verify the accuracy of the modified model. The comparison shows that the maximum errors for the vertical and horizontal stiffnesses are 16.8% and 0.49%, respectively. Since these errors are considered acceptable, the accuracy of the modified constitutive model can be considered verified. The results of this study can provide theoretical support for the performance study on rubber isolated bearings under the complex ocean environment and the life-cycle performance evaluation of bridges and other offshore structures.     

桥梁隔震体系振动台试验研究(III)——测试结果分析

根据前文所述的测试结果 ,本文主要分析了隔震构造、橡胶支座水平刚度、地震输入频谱特性、地震烈度、输入方向、桥墩高度、桥墩嵌固程度等因素对隔震效果的影响 ,揭示了隔震体系耗散地震能量输入的机理 ,所得出的结论对工程实践具有指导意义。     

隔震橡胶垫极限性能足尺试验结果与评价

针对隔震建筑中使用的天然橡胶类叠层橡胶垫、高阻尼叠层橡胶垫和铅芯叠层橡胶垫,调查了日本叠层橡胶垫制造公司持有的极限性能足尺试验结果,并对这三类叠层橡胶垫进行了新的足尺极限性能试验.调查与试验结果表明,ISO标准采用的叠层橡胶垫极限性能预测公式是合理可行的.     

Dynamic properties of dry sand/rubber (SRM) and gravel/rubber (GRM) mixtures in a wide range of shearing strain amplitudes

Recycled tire rubber in mixtures with granular soils has been found recently applications in many civil engineering projects. The paper presents a synthesis of the dynamic strain-dependent properties of the commonly used soil/rubber mixtures, which are necessary in any seismic design. We focus herein on high-amplitude resonant column tests on granular soil/rubber mixtures with varying percentage of rubber. The most important characteristics of the dynamic properties of the mixtures like the confining pressure, the content of rubber, the grain-size characteristics of the physical portion of the mixtures as well as the relative size of soil versus rubber solids, are thoroughly discussed. We propose generic normalized shear modulus and damping ratio versus shearing strain amplitude curves for dry mixtures of sand/rubber (SRM) and gravel/rubber (GRM) appropriate for the engineering practice. Finally, we summarize analytical expressions for small-strain shear modulus and damping ratio for SRM and GRM proposed in previous studies.     

地震计保温效能分析

为内蒙古自治区大沁塔拉地震台地震计安装保温罩,利用台基噪声计算软件,计算保温前后地震观测数据PSD概率密度函数,分析保温罩对地震计的效能,结果发现,保温罩安装后,地震计温度变化平稳,地震观测数据质量提高。     

表面设置防火涂料高强混凝土柱的耐火极限

前期试验表明,表面设置厚度20 mm的某非膨胀型防火涂料可较好地抑制高强混凝土的高温爆裂。本文通过试验反算给出了该涂料对应不同温度区间的平均导温系数;随后,利用结构抗火分析软件SAFIR对表面设置该涂料的高强混凝土柱的耐火极限进行了计算分析,考察了截面尺寸、轴压比、荷栽偏心率及配筋率等因素的影响,在此基础上提出了相应的高强混凝土柱耐火极限实用计算公式。研究结果表明：①该涂料的平均导温系数随温度升高有所降低;②表面设置厚度20 mm的该涂料可明显提高高强混凝土柱的耐火极限,提高幅度达40%～350%。     

橡胶座非线性弹性回转剪切特性的理论和试验研究

本文系统地研究分析了橡胶隔震支座(以下简称为橡胶座)回转、剪切相关的基础理论,提出了能够反映剪切应变特性的非线性回转刚度等概念。基于非线性回转刚度与Haringx弹性体计算模型,给出了计算橡胶座回转、压缩、剪切特性的计算理论。针对回转剪切计算理论采用天然橡胶和铅芯橡胶座原型试件进行了回转刚度试验,以及变动回转、变动压力等状态的剪切试验,结果表明建立的计算理论能够较理想地分析橡胶座回转剪切相关的力和弯矩等力学特性。     

光隔测试信号发生器的设计与使用

在数字化前兆遥测台网的信号传输链路中,光隔主侧、光隔副侧是一个故障多发点。为维修方便,笔者研制了光隔测试信号发生器,提高了光隔维修质量。