短柱隔震模型与非隔震模型模拟地震振动台对比试验研究

本文取一栋四层转混住宅的标准单元为模型。在两种情况下：即房屋模型底部加设钢管混凝土短柱隔震支座和不加设钢管混凝土短柱隔震支座,分别进行了模拟地震动台试验。通过试验结果的对比,了解了钢管混凝土短柱支座隔震模型的隔震效果及其抗震性能。     

钢管混凝土短柱支座隔震性能研究

本文提出一种钢管混凝土短柱隔震支座座，通过伪静力试验测定了短柱支座的恢复力特性，给出了有关恢复力的某些特征参数的表达式；对一座廿层砌体主房屋进行了非线性地震反应分析，考察了短柱支座的特性及其隔震效果；通过模型振动台试验，进一步验证了短柱支座的耳震效果和计算模型的准确性。     

适用于村镇房屋的新型摩擦摆隔震性能试验研究

针对村镇房屋隔震设施薄弱的问题,本着低成本、易施工的原则,设计了一种玄武岩纤维混凝土材料的摩擦摆隔震支座。将该新型支座与传统钢制摩擦摆支座进行拟静力试验,研究了该新型支座在相同的竖向荷载作用,不同频率下的干摩擦和润滑摩擦两种工况的支座的滞回性能,得出了该新型支座的基本力学性能,通过利用SAP2000有限元模型对采用该新型支座的隔震结构进行了动力时程分析,并且将该新型支座与传统钢制摩擦摆支座在滞回性能、构造方式和经济性三方面进行对比分析。结果表明:玄武岩纤维混凝土摩擦摆支座的滞回性能略低于钢制摩擦摆支座滞回性能,该支座隔震效果显著且易模性好,便于施工,造价低廉,适用于低层村镇房屋隔震设计与施工。     

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。     

摩擦—钢管混凝土短柱复全隔震支座性能试验与隔震分析

作者在钢管混凝土柱支座隔震房屋实验研究中发现,隔震支座中上盖与底座的接触无论如何处理,摩擦力总是存在的。因此,隔震支座实际是摩擦耗能与钢管混凝土耗能复合减震系统。本文通过对单个和一组隔震支座的实验研究,确定了短柱支座的恢复力模型,采用了高阶单步算法分析了装有此类支座隔震结构的地震反应,验证了复合隔震支座的良好的隔震性能及隔震效果。     

摩擦-钢管混凝土短柱复合隔震支座性能试验与隔震分析

作者在钢管混凝土柱支座隔震房屋实验研究中发现,隔震支座中上盖与底座的接触无论如何处理,摩擦力总是存在的．因此,隔震支座实际上是摩擦耗能与钢管混凝土耗能复合减震系统。本文通过对单个和一组隔震支座的实验研究,确定了短柱支座的恢复力模型,采用了高阶单步算法分析了装有此类支座隔震结构的地震反应,验证了复合隔震支座良好的隔震性能及隔震效果。     

基础隔震结构的减震耗能特性分析

根据基础隔震理论,在钢筋沥青隔震礅的基础上,提出一种新型钢结构隔震礅,设计和制作了缩尺房屋模型,并对其进行振动台试验。通过对隔震结构模型的动力特性、地震响应及能量平衡分析,绘制试验过程中的加速度及能量时程曲线,研究钢隔震礅应用于低层框架结构的减震耗能能力。大量工程实例可以看出该隔震礅隔震效果显著,制作简单、价格低廉、耐久性好,适于在广大村镇地区低层框架结构中推广使用。试验表明:隔震结构模型在不同的地震作用下,加速度折减系数处在0.24~0.51之间,且结构的阻尼耗能在振动台试验中占总输入能量的60%~70%,对结构耗能起主导作用,说明该基础隔震装置不仅具有较好的减震耗能特性能,对于控制隔震层的位移也有好的效果。     

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。     

黏滞阻尼器层间隔震结构振动台试验研究

层间隔震结构是基础隔震结构的发展与延伸,作为一种复杂结构体系,基础隔震结构的工作机理不一定完全适合,延长结构的周期可能无法同时降低上、下部结构的地震响应。此类体系以往的理论及试验研究,隔震层的阻尼多由铅芯橡胶支座提供,采用天然橡胶支座及黏滞阻尼器作为隔震层,进行了层间隔震结构振动台试验研究。设计了一个4层的钢框架模型,依次进行了基础固接、基础隔震、1层顶隔震、2层顶隔震及3层顶隔震的振动台试验研究,测定结构的加速度、层间位移及层剪力系数。试验结果表明:黏滞阻尼器层间隔震结构具有良好的减震效果。建立了层间隔震结构的有限元模型,将有限元分析结果与试验结果进行了对比。     

不同支座布置下组合基础隔震结构能量反应分析

通过对5种不同支座布置方案的组合基础隔震结构施加不同场地条件下的双向水平地震波,研究了场地类别和地震波加速度峰值及支座布置方式对结构总输入能量的影响,并进行了耗能分析。结果表明,随着地震波峰值的增大,结构总输入能量增大;相同地震峰值条件下,场地土越软,总的输入能量越大;组合隔震结构应用于软土场地时隔震层滞回耗能比更大,隔震效果更好;组合隔震结构两种支座中选择分散布置方案时,隔震层耗能比更大,隔震效果优于支座集中布置方案。     

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.     

三维隔震(振)支座的工程应用与现场测试

首先介绍了一种新型三维隔震(振)支座,该支座由联接件、竖向隔振支座和水平隔震支座组成。竖向隔振支座和水平隔震支座具有较小刚度,采用该类型支座的隔震结构,其竖向基频和水平基频可远离地铁、铁路振动和地震的主频,从而实现竖向隔振和水平隔震作用。其次介绍了该三维隔震(振)支座在某一地铁平台上部结构中的应用情况,对该类型支座进行了竖向性能和水平性能试验。最后对三维隔震(振)结构与传统结构进行了地铁运行时结构振动的对比测试。测试结果表明:三维隔震(振)系统对振动的高频信号具有显著衰减效果。     

组合橡胶支座及橡胶支座与柱串联系统的水平刚度计算方法

目前基础隔震建筑中应用的叠层橡胶支座都是等截面的,其水平刚度是以遭遇强烈地震为依据设计的,当遭遇中小地震时水平刚度将偏大,致使上部结构的减震效果比遭遇设计地震时明显减小,而由两个不同截面橡胶支座组成的组合橡胶支座在不同强度地震时均能发挥较好设计的隔震效果。     

地震作用下隔震简支梁桥碰撞反应的振动台试验

由地震引发的碰撞是影响桥梁地震反应以及造成桥梁破坏的重要因素。本文对地震作用下隔震简支梁桥的碰撞反应进行了振动台试验。设计制作1个两跨简支的隔震梁桥模型,试验研究了梁间隙、邻梁质量比、隔震支座类型等参数对桥梁碰撞反应的影响。试验结果表明邻梁间隙、邻梁质量比、隔震支座类型等参数对桥梁的碰撞反应有着显著的影响。邻梁间隙越大,碰撞次数越少;邻梁质量比越大,撞击力越大。铅芯橡胶支座比板式橡胶支座耗能能力更强,可以有效降低邻梁之间的撞击力甚至避免碰撞发生。从而为桥梁防碰撞设计提供了可靠的试验依据。     

温度对铅芯橡胶支座隔震桥梁抗震性能的影响分析

为了研究温度对铅芯橡胶支座（LRB）隔震桥梁抗震性能的影响,以一座七跨连续梁桥为对象,考虑LRB在夏季和冬季不同温度下的力学特性,利用OpenSees对桥梁抗震性能进行研究。通过对不同温度下墩柱、支座及桥梁系统的地震易损性分析,获得了温度对铅芯橡胶支座隔震桥梁抗震性能的影响。结果表明:（1）与夏季相比,冬季低温降低了桥墩的延性及LRB的剪切变形和耗能能力,使地震作用时墩顶位移和支座变形均小于夏季,降低了LRB的减震效果;（2）冬季低温增大了地震作用时桥墩、LRB及桥梁系统在各个破坏状态的损伤概率,在中等及严重破坏状态时损伤概率相比夏季分别增加了8%和15%。在寒冷地区进行LRB隔震桥梁设计时,应考虑低温导致的LRB隔震效果降低对桥梁抗震性能的影响。     

Nonlinear Rate Dependent Model of High Damping Rubber Bearing

The accurate analysis of the response of isolated structures requires the application of appropriate models of isolation devices. The purpose of this paper is to analyse a nonlinear strain rate dependent model of a high damping rubber bearing which simulates the horizontal behaviour of the device under specified vertical load using a nonlinear elastic spring-dashpot element. The effectiveness of the model is checked by fitting the experimental data concerning three different rubber bearings. The results of the study show that the model can simulate the bearing behaviour over a wide shear strain range with small simulation errors. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Dynamic parameter identification for non-linear isolation systems in response spectrum analysis

The response spectrum method has been widely used in earthquake engineering design, but cannot be directly applied to non-linear systems such as the lead-filled rubber bearing used in base isolation systems. An appraoch to determine the equivalent linearized stiffness and damping coefficient of the lead-filled rubber bearing by use of the results of shaking table tests is developed. Comparisons of time histories for the equivalent linear systems and the actual model show the method gives accurate maxima for displacement and acceleration and at the appropriate times. It is found that the identified parameters vary with the maximum deformation and the simplified formulae that can optimally describe the variations are derived. Using these formulae, an iterative algorithm using the response spectrum method to calculate the dynamic response of buildings isolated by lead-filled rubber bearings is also presented.     

基础隔震结构考虑摆动的振动控制研究

在基础隔震结构中,当上部结构层间刚度相对较小、垂直荷载较大,且采用的叠层橡胶垫的橡胶总厚度较大时,隔震支座不仅要产生水平变形,同时也会产生竖向变形,导致上部结构产生摆动.文中推导了基础隔震结构考虑摆动的运动和控制方程,分析研究了摆动对基础隔震结构的振动控制影响.研究结果表明:基础隔震结构的摆动对控制有一定影响;隔震层转动刚度、阻尼和上部结构垂直荷载对基础隔震结构考虑摆动的振动控制有明显影响.     

新型弹塑性软碰撞防护装置试验研究

为限制隔震层位移,研发了同时提供刚度和阻尼力的新型弹塑性软碰撞防护装置,该装置主要由铅芯橡胶支座、剪力键及中空连接钢板组成。首先对铅芯橡胶支座进行了设计压应力12MPa下基本性能试验及压应力0 MPa下剪切试验;然后进行了弹塑性软碰撞防护装置的水平力学性能测试试验,测定装置的屈服后刚度、屈服力及支座顶端转角,探讨了剪力键外圆面罩橡胶套对试验结果的影响,对比分析了装置的水平力学性能指标与支座在0MPa下剪切试验结果的差异;最后,对弹塑性软碰撞防护装置进行了数值模拟,对比了数值模拟与试验的水平力-位移滞回曲线。结果表明:弹塑性软碰撞防护装置可提供刚度及阻尼力,在剪力键外圆面罩上橡胶套后对试验结果基本无影响;与0MPa下支座测试结果相比较,装置的屈服后刚度及屈服力有所降低;支座顶端转角随支座剪应变的增大而增大;数值模拟与试验的滞回曲线吻合良好,该装置具有良好的滞回耗能能力。     

FRP橡胶支座压缩性能分析

将纤维复合材料板(FRP)代替传统板式橡胶支座中的加劲钢板,可以得到一种新型的橡胶支座隔振器,即FRP橡胶支座.文中首先对FRP橡胶支座的概念及特点作了基本介绍,之后,为了了解其在竖向加载情况下的力学性能,为FRP橡胶支座竖向承载力及压缩刚度的设计提供了参考,利用通用有限元程序对FRP橡胶支座进行了有限元数值模拟,对支...