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。     

建筑用铅芯橡胶隔震支座温度性能研究

详细研究了建筑隔震结构中铅芯橡胶隔震支座的温度特性。内容包括三个方面：首先是一定温度条件下进行的温度相关性试验，温度范围由—20℃至40℃；其次进行了高温燃烧并经冷却后的基本性能及界限性能试验；最后研究完成了恒温100℃状态下老化185小时和240小时的长期性能试验。在试验结果的基础上，提出了支座屈服后刚度及屈服荷载的温度修正方程。     

铅芯夹层橡胶隔震垫基本力学性能研究

本文详细地研究了中国铅芯夹层橡胶隔震垫的基本力学性能,主要包括隔震垫的竖向,水平特性及极限承载能力,在竖向性能方面研究了隔震垫的竖向刚度及变形特性;水平性能的研究包括水平有效刚度和阻尼特性;极限承载能力的研究包括隔震垫的压缩破坏。     

大直径夹层橡胶隔震装置力学性能试验研究

对我国生产的直径８００ｃｍ的铅芯夹层橡胶隔震装置,即８００型隔震装置进行了力学性能试验,研究内容包括隔震装置的水平剪切性能和竖向压缩性能。文中还给给出了水平剪切变形及主应力对８００型隔震装置力学性能的影响。并与３００型铅芯夹层橡胶隔震装置进行了对比分析。研究结果表明,８００型隔震装置具有稳定可靠的力学性能。     

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。     

夹层橡胶隔震支座全刚性性能、回转刚性及高压缩应力性能试验研究

本文详细地研究了夹层橡胶隔震支座的全刚性性能,同时还研究了夹层 橡胶隔震支座的回刚性,并给出了竖向压力及剪切变形对隔震支座回转刚性的影响结果,文末给出了隔震支座在高压缩应力作用下的基本力学性能,研究结果显示在竖向压缩压力达到30MPa时,隔震支座仍可具有良好的力学性能。     

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。     

铅芯橡胶支座基础隔震体系参数优化配置研究

探讨了铅芯橡胶支座胶支座（LRB）用于基础隔震体系时参数的优化配置问题，对一算例采用非线性时程分析法研究了不同地震波激励下的地震反应。结果表明，对于具体工程控震指标要求，可以通过优选LRB参数来实现。     

橡胶隔震支座力学性能试验研究

在自行研制的压剪试验装置上进行了橡胶隔震支座水平刚度和竖向刚度等力学性能的检测试验研究,试验结果为建筑结构基础隔震设计和橡胶支座设计改进提供了依据。试验检测的产品已用于多个建筑工程。     

桥梁高阻尼橡胶支座力学性能试验研究

目前高阻尼橡胶支座在国内桥梁工程建设中使用尚处于起步阶段。本文对高阻尼橡胶支座的力学性能进行了系统的试验研究,研究了该支座的竖向刚度、水平刚度、阻尼比及水平剪切大变形等。该支座的推广应用,将使桥梁结构在地震(中震、大震)时降低地震作用力,对整体结构能进行限位,有效地控制桥梁结构的地震反应,达到桥梁结构隔震减震的目的,弥补我国桥梁结构中现在所用支座之不足,同时可降低成本,节省使用空间,便于施工。     

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。     

铅芯叠层橡胶支座基础隔震结构双向地震反应分析

本文对铅芯叠层橡胶支座双向耦合恢复力模型进行了改进，采用基础隔震结构动力分析程序DABIS对铅芯叠层橡胶支座基础隔震结构进行了单向及双向地震反应对比分析。结果表明，在单向和双向地震作用下，基础隔震结构的加速度反应和位移反应较为接近，但在双向地震作用下，支座的最大位移明显大于单向地震作用时的支座最大位移，因而在确定支座最大位移时应考虑双向地震作用的影响。     

叠层橡胶隔震支座的动态稳定性和力学特性研究

文章基于简化分析和动力实验，讨论了在隔震建筑设计中与叠层橡胶支座稳定性相关的问题。指出应考虑多个因素，合理确定隔震支座的设计竖向承载力和水平变位限值。另外，根据实测结果，指出准静力实验和动力实验对支座参数可能得出的不同估计，以及在水平地震输入下，隔震体系将发生竖向牵连振动。     

Mechanical behavior of lead rubber bearings under and after nonproportional plane loading

Lead rubber bearings, which have been extensively applied in many seismic isolation designs for buildings, infrastructures, and facilities worldwide, were tested under unilateral reversal loading as well as nonproportional plane loading including circular, figure-eight, and square orbits in this study. The test results indicate that unlike the unilateral hysteretic behavior, the bilateral one of lead rubber bearings is too complicated to be characterized adequately by a simplified bilinear hysteretic model. It is mainly attributed to the bilateral coupling effect, which can be clearly observed from the abnormal deformation of the mesh pattern drawn on the rubber cover during the tests. In addition, after being subjected to nonproportional plane loading, the tested bearings reveal visible permanent twisting deformation. The profiles of the cut bearings present the fracture of the inside lead plugs. Even so, the further unilateral reversal loading test results prove that the fracture might not affect the whole hysteretic behavior and mechanical properties very much. The applicability, robustness, and generalization of adopting three previously developed analytical models for describing the coupled bilateral hysteretic behavior of lead rubber bearings are further demonstrated by comparing their predictions with the nonproportional plane loading test results. Although the coefficients are identified from unilateral reversal loading tests, the three analytical models can still have an acceptable prediction capability.     

An advanced analytical model for high damping rubber bearings

Base‐isolation technologies have been developed over the years in attempts to mitigate the effects of earthquakes on structures and potentially vulnerable contents in earthquake prone areas of the world. The high damping rubber bearing (HDRB) is a relatively recent and evolving technology of this kind. The isolator shifts the fundamental period of the base‐isolated structure to a value beyond the range of the plentiful energy‐containing periods of earthquake motions and supplies significant damping to dissipate energy caused by motions. Nevertheless, the highly non‐linear mechanical behaviour of the HDRB is so complex, especially at large strains, that it is difficult to model it analytically. In this paper, an extensive study of experimental tests for identifying the mechanical characteristics of the HDRB is presented. By modifying the Wen's model to include the rate‐dependent effects, an advanced analytical model in an incremental form for the HDRB is also proposed. A very good agreement between the analytical and experimental results has been obtained. It is illustrated that the proposed mathematical model can predict well the mechanical behaviour of HDRB bearings, even at large shear strain. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.