超低周疲劳试验中板式橡胶支座的整体水平刚度退化
发布时间：2021-06-26 22:43
当遭遇超越本地区抗震设防烈度的灾难性地震时,大跨度空间网格结构的板式橡胶支座会产生超过正常设计范围的水平位移,从而发生超低周疲劳破坏为研究灾难地震下,产生大位移的板式橡胶支座在超低周疲劳试验中的破坏过程与水平刚度退化规律,设计了可双向加载的试验装置。不同竖向力下,让采用不同直径锚栓的板式橡胶支座进行水平往复运动,得到并分析了支座的滞回曲线,骨架曲线和水平刚度退化曲线。试验结果表明,水平往复加载作用下,当板式橡胶支座的水平位移超过正常的设计范围时:①原本按构造要求设计的锚栓参与受力,锚栓最先发生了疲劳断裂,成为支座的薄弱环节;②支座的整体水平刚度大体上呈现先上升后下降的变化趋势;③增大锚栓的直径可提高支座的整体水平刚度与水平承载力,且竖向力的变化也会对支座的整体水平刚度和水平承载力产生一定程度的影响。
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(19)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
叠层橡胶垫
针对中小跨度为30～40 m的螺栓球空间双层网格结构的支座节点,依据《空间网格技术规程》(JGJ7—2010)[14]设计了3种足尺的螺栓球板式橡胶支座,支座参数如表1所示。螺栓球采用45号钢,支座肋板、底板、过渡板和锚栓采用Q235钢,分别在支座底板和橡胶垫上设置长圆孔和圆孔,用于释放由于温度应力引起的支座位移。螺栓球、肋板和底板通过焊接的方式连接,焊缝尺寸满足设计计算要求。试验中为了方便安装与拆卸,将过渡板(图2)与钢柱顶面通过高强螺栓连接,并在过渡板周围设置挡板,防止过渡板在加载过程中发生移动,以此来模拟工程中将过渡板焊接在柱顶的边界条件。按照构造要求使用502胶水将橡胶垫分别与支座底板和过渡板胶结,过渡板上以塞焊的方式设有4个锚栓,锚栓依次穿过橡胶垫和支座底板。橡胶垫(图3)采用叠层橡胶,总厚度为42 mm,共13层,上下两层橡胶的厚度为2.5 mm,其余各层的厚度均为5 mm,夹层薄钢板的厚度为2 mm,共6层。板式橡胶支座示意图如图4所示。表1 支座基本参数Table 1 Basic parameters of the bearing 试件编号 加载制度 锚栓直径/mm 支座高度/mm 螺栓球直径/mm 肋板厚度/mm RSA-20 1 20 324 90 10 RSA-22 1 22 324 90 10 RSB-22 2 22 324 90 10 试件编号 支座底板尺寸/mm 支座底板长圆孔尺寸/mm 橡胶垫尺寸/mm 过渡板尺寸/mm RSA-20 300×300×14 40×22 280×280×42 500×300×14 RSA-22 300×300×14 42×24 280×280×42 500×300×14 RSB-22 300×300×14 42×24 280×280×42 500×300×14
过渡板
【参考文献】：
期刊论文
[1]循环轴向加载钢管塑性铰性能的试验研究[J]. 乔永强,李海旺,张洁,宋夏芸,晁阳. 科学技术与工程. 2019(04)
[2]建筑抗震韧性的概念和评价方法及工程应用[J]. 李雪,余红霞,刘鹏. 建筑结构. 2018(18)
[3]叠层天然橡胶支座抗震性能的实时混合试验研究[J]. 彭天波,李翊鸣,吴意诚. 工程力学. 2018(S1)
[4]新型橡胶隔震支座临界行为理论模型研究[J]. 孙新阳,杨维国,王萌. 振动与冲击. 2017(10)
[5]板式橡胶支座摩擦滑移抗震性能试验研究[J]. 李冲,王克海,李悦,李茜. 东南大学学报(自然科学版). 2014(01)
[6]板式橡胶支座性能有限元模拟与试验研究[J]. 李枝军,葛飞,徐秀丽,王凯睿. 东南大学学报(自然科学版). 2013(06)
[7]大跨网壳结构板式橡胶支座刚度分析[J]. 王秀丽,马索菲娅. 甘肃科学学报. 2009(03)
[8]带锚栓的加劲板式橡胶支座使用阶段的水平刚度[J]. 肖建春,聂建国,夏绍全. 建筑结构学报. 2003(03)
硕士论文
[1]考虑支座性能的大跨度空间钢结构整体分析的研究[D]. 赵腾.天津大学 2016
[2]网壳结构平板橡胶支座受力全过程及动力响应分析[D]. 陈海鹏.兰州理工大学 2011
[3]空间结构板式橡胶支座抗震性能研究[D]. 何子奇.兰州理工大学 2010
本文编号：3252241
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(19)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
叠层橡胶垫
针对中小跨度为30～40 m的螺栓球空间双层网格结构的支座节点,依据《空间网格技术规程》(JGJ7—2010)[14]设计了3种足尺的螺栓球板式橡胶支座,支座参数如表1所示。螺栓球采用45号钢,支座肋板、底板、过渡板和锚栓采用Q235钢,分别在支座底板和橡胶垫上设置长圆孔和圆孔,用于释放由于温度应力引起的支座位移。螺栓球、肋板和底板通过焊接的方式连接,焊缝尺寸满足设计计算要求。试验中为了方便安装与拆卸,将过渡板(图2)与钢柱顶面通过高强螺栓连接,并在过渡板周围设置挡板,防止过渡板在加载过程中发生移动,以此来模拟工程中将过渡板焊接在柱顶的边界条件。按照构造要求使用502胶水将橡胶垫分别与支座底板和过渡板胶结,过渡板上以塞焊的方式设有4个锚栓,锚栓依次穿过橡胶垫和支座底板。橡胶垫(图3)采用叠层橡胶,总厚度为42 mm,共13层,上下两层橡胶的厚度为2.5 mm,其余各层的厚度均为5 mm,夹层薄钢板的厚度为2 mm,共6层。板式橡胶支座示意图如图4所示。表1 支座基本参数Table 1 Basic parameters of the bearing 试件编号 加载制度 锚栓直径/mm 支座高度/mm 螺栓球直径/mm 肋板厚度/mm RSA-20 1 20 324 90 10 RSA-22 1 22 324 90 10 RSB-22 2 22 324 90 10 试件编号 支座底板尺寸/mm 支座底板长圆孔尺寸/mm 橡胶垫尺寸/mm 过渡板尺寸/mm RSA-20 300×300×14 40×22 280×280×42 500×300×14 RSA-22 300×300×14 42×24 280×280×42 500×300×14 RSB-22 300×300×14 42×24 280×280×42 500×300×14
过渡板
【参考文献】：
期刊论文
[1]循环轴向加载钢管塑性铰性能的试验研究[J]. 乔永强,李海旺,张洁,宋夏芸,晁阳. 科学技术与工程. 2019(04)
[2]建筑抗震韧性的概念和评价方法及工程应用[J]. 李雪,余红霞,刘鹏. 建筑结构. 2018(18)
[3]叠层天然橡胶支座抗震性能的实时混合试验研究[J]. 彭天波,李翊鸣,吴意诚. 工程力学. 2018(S1)
[4]新型橡胶隔震支座临界行为理论模型研究[J]. 孙新阳,杨维国,王萌. 振动与冲击. 2017(10)
[5]板式橡胶支座摩擦滑移抗震性能试验研究[J]. 李冲,王克海,李悦,李茜. 东南大学学报(自然科学版). 2014(01)
[6]板式橡胶支座性能有限元模拟与试验研究[J]. 李枝军,葛飞,徐秀丽,王凯睿. 东南大学学报(自然科学版). 2013(06)
[7]大跨网壳结构板式橡胶支座刚度分析[J]. 王秀丽,马索菲娅. 甘肃科学学报. 2009(03)
[8]带锚栓的加劲板式橡胶支座使用阶段的水平刚度[J]. 肖建春,聂建国,夏绍全. 建筑结构学报. 2003(03)
硕士论文
[1]考虑支座性能的大跨度空间钢结构整体分析的研究[D]. 赵腾.天津大学 2016
[2]网壳结构平板橡胶支座受力全过程及动力响应分析[D]. 陈海鹏.兰州理工大学 2011
[3]空间结构板式橡胶支座抗震性能研究[D]. 何子奇.兰州理工大学 2010
本文编号：3252241
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