碟簧—高阻尼橡胶隔震支座研究

发布时间：2021-10-12 14:01

　　本文在对现有的各种隔震支座研究的基础上,提出一种新型的碟簧-高阻尼橡胶三维复合隔震支座,该支座具有良好的水平和竖向隔震性能,并具有良好自复位功能。对支座设计进行理论分析,对支座关键参数的确定进行了研究;利用ABAQUS有限元软件对碟簧的力学性能进行数值模拟,结合试验数据对高阻尼橡胶隔震支座的力学性能进行分析;设计并加工了碟簧-高阻尼三维复合隔震支座,并对其水平隔震性能和竖向隔震性能进行试验研究。具体的研究工作和成果如下:（1）设计了一种新型三维复合隔震支座,可满足建筑结构三维隔震的要求。水平隔震装置采用高阻尼橡胶隔震支座,该支座不仅能提供水平刚度延长结构周期,其自身具有一定的阻尼,具有消能减震的功能,且该支座具有自动复位的功能。竖向隔震装置采用多组碟形弹簧组并联,利用碟簧的变刚度特性实现隔震,利用碟簧间的摩擦阻尼进行消能减震。多组碟簧并联可实现支座的转动功能,支座抗拔通过碟簧组的预压和构造措施实现。（2）给出了支座的设计步骤和关键参数计算方法。对水平隔震装置关键参数进行分析,对高阻尼橡胶隔震支座等效刚度、等效阻尼比的确定进行研究,并给出根据结构特性设计高阻尼橡胶隔震支座的具体步骤。对竖... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 基础隔震技术原理及发展应用
        1.2.1 基础隔震技术原理
        1.2.2 基础隔震技术的发展
    1.3 基础隔震技术在大跨空间结构中的应用与发展
        1.3.1 大跨空间结构动力特性研究现状
        1.3.2 隔震技术在大跨空间结构中的发展和应用
    1.4 三维复合隔震支座的应用与发展
    1.5 本文研究内容
第2章 三维复合隔震支座设计
    2.1 引言
    2.2 三维复合隔震支座设计思路
        2.2.1 水平隔震设计
        2.2.2 竖向隔震设计
    2.3 高阻尼橡胶隔震支座理论研究
        2.3.1 高阻尼橡胶支座力学模型
        2.3.2 高阻尼橡胶支座恢复力模型
        2.3.3 高阻尼橡胶支座形状系数
        2.3.4 高阻尼橡胶支座竖向压缩性能
        2.3.5 高阻尼橡胶隔震支座拉伸性能
        2.3.6 高阻尼橡胶支座水平剪切性能
    2.4 碟形弹簧竖向隔震装置理论研究
        2.4.1 竖向隔震参数的计算
        2.4.2 碟形弹簧简介
        2.4.3 碟形弹簧组合原理
        2.4.4 碟形弹簧设计计算
    2.5 三维隔震支座参数设计
    2.6 三维隔震支座转动和抗拔设计
    2.7 本章小结
第3章 碟簧及高阻尼橡胶支座力学性能分析
    3.1 引言
    3.2 ABAQUS有限元软件介绍
    3.3 碟形弹簧有限元分析
        3.3.1 有限元模型的建立
        3.3.2 碟形弹簧静力分析
        3.3.3 碟形弹簧动力分析
        3.3.4 竖向隔震装置有限元分析
    3.4 高阻尼橡胶支座力学性能试验研究
        3.4.1 高阻尼橡胶支座的竖向压缩性能试验
        3.4.2 高阻尼橡胶支座的水平剪切性能试验
        3.4.3 高阻尼橡胶支座的水平剪切相关性试验
    3.5 本章小结
第4章 碟簧-高阻尼橡胶三维复合隔震支座试验研究
    4.1 引言
    4.2 试验目的
    4.3 试验装置和试件
    4.4 碟簧-高阻尼橡胶三维复合隔震支座水平隔震性能试验
        4.4.1 试验方案
        4.4.2 不同剪应变条件下支座的水平隔震性能
        4.4.3 不同竖向压力条件下支座的水平隔震性能
        4.4.4 不同加载频率条件下支座的水平隔震性能
    4.5 碟簧-高阻尼橡胶三维复合隔震支座竖向隔震性能试验
        4.5.1 试验方案
        4.5.2 不同加载幅值条件下支座的竖向隔震性能
        4.5.3 不同预压力条件下支座的竖向隔震性能
        4.5.4 不同加载频率条件下支座的竖向隔震性能
    4.6 三维复合隔震支座竖向刚度变化对水平隔震性能的影响
        4.6.1 静载试验
        4.6.2 竖向刚度变化对支座水平隔震性能的影响
    4.7 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋-沥青隔震墩技术在低层框架中的研究应用[J]. 李亚娥,秦剑飞,仵芳正,吴昌键.  甘肃科学学报. 2018(01)
[2]倾斜旋转型三维隔震装置的力学模型和竖向性能试验研究[J]. 刘文光,余宏宝,IMAM MOUSTAFA I.,何文福.  振动与冲击. 2017(09)
[3]一种新型三维隔震墩隔震性能试验研究[J]. 尚守平,崔向龙.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(04)
[4]高阻尼橡胶支座竖向刚度试验研究[J]. 王建强,魏明明,李政,刘耀东,赵军.  建筑科学. 2016(03)
[5]桥梁高阻尼隔震橡胶支座性能试验研究[J]. 陈彦江,郭凯敏,李勇,陈飞.  振动与冲击. 2015(09)
[6]纤维增强工程塑料板夹层橡胶隔震支座有限元分析[J]. 谭平,王斌,金建敏,周福霖.  振动与冲击. 2014(24)
[7]村镇建筑低成本隔震技术研究现状与展望[J]. 曹万林,戴租远,叶炜,张玉山,张勇波.  自然灾害学报. 2014(06)
[8]钢筋沥青隔震墩数值模拟与试验对比[J]. 尚守平,周浩,鲁华伟.  地震工程与工程振动. 2014(05)
[9]三维隔震振动台试验研究[J]. 魏陆顺,刘雷斐,梁欢文.  土木工程学报. 2014(03)
[10]叠层橡胶支座与抗风支座组合隔震反应分析[J]. 吴应雄,王兆樑,祁皑,颜学渊.  振动与冲击. 2014(05)

硕士论文
[1]连续桥梁三向隔震体系地震反应分析[D]. 贾俊峰.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3432717