隔震支座橡胶材料力学性能试验研究
发布时间：2021-06-25 12:51
隔震支座由于抗震性能好,安装替换方便成为抗震设计中应用最广的隔震措施。目前应用较多的是叠层橡胶支座,对支座的研究一直停留在支座宏观水平,主要集中在支座力学性能研究,支座的工程方面运用研究,支座的破坏原因和防护措施,鲜有对支座结构组件中橡胶材料的应力与变形分析,这种分析有助于构建理论模型,对支座刚度机制的形成、变化和破坏机理进行分析,为支座的优化设计,破坏原因进行更为深入研究。论文尝试对支座的组件力学性能进行研究,主要包括以下内容:（1）分析了Mooney理论,Mooney-Rivlin理论,Ogden理论,Valanis-Landel理论的假设与函数特点,针对每种应变形式的拟合公式做了推导说明。（2）设计了一套非接触式变形和力测量系统,实现了试验全过程变形和力在一个平台上同步记录。制作了两种硬度不同的试件,实施了橡胶单轴拉伸和平面拉伸试验,获得了应力应变数据。（3）利用有限元软件ABAQUS中的材料拟合功能,选择出橡胶材料合适应变能函数。（4）建立了普通叠层橡胶支座的有限元模型,分析了支座在轴向受压状态下,内部橡胶层和钢板层应力和变形沿支座径向的分布规律,讨论了硬度和支座形状系数对这种...
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
昆明新机场隔震支座安装目前应用最多的隔震支座是叠层橡胶支座，如图2，主要组件有上下封板，内部钢
图 1 昆明新机场隔震支座安装用最多的隔震支座是叠层橡胶支座，如图 2，主要组件有上下封板，橡胶层，钢板层和橡胶层交替放置，之间通过硫化固结在一起，相当新材料”，既具备钢板的竖向压缩刚度，也具备橡胶的水平变形能力板与橡胶之间具有良好的粘结能力[7]。叠层橡胶支座主要包含三种形支座、铅芯叠层橡胶支座和高阻尼叠层橡胶支座。铅芯叠层橡胶支座座多了一根铅芯，铅芯能起到增大阻尼作用，它集隔震器、阻尼器的荷载-位移滞回曲线[8]，铅芯橡胶支座的橡胶相对来说比较容易老在污染风险隐患[9]；高阻尼叠层橡胶支座采用了高阻尼橡胶，这种支和阻尼器的作用[10]。
图 3 缩尺支座结构振动台试验的破坏原因和防护措施[16]研究了高层建筑的高宽比和结构自振周期不同组合情况下支座的破坏高层建筑结构的水平位移和转动角度将支座的破坏形式划分为：1）水平致上部结构对支座的倾覆力矩的增大；2）支座受拉破坏；3）支座受压合形式破坏。同时提出了限位刚性墙上增设橡胶挡板的软碰撞措施和具的支座的防护措施。对于不规则或宽高比过大建筑，和结构受到罕遇竖向于结构中支座会受到轴向拉伸[1]，支座的轴向拉伸破坏形式多见于内部橡及橡胶与钢板硫化结合层撕裂。陈适才[17]对普通叠层橡胶支座进行了轴拉，对于非铅芯叠层橡胶支座在拉伸过程中，支座突然断裂，断裂面在底部形式为橡胶和钢板硫化粘结层破坏，并有部分橡胶粘结在钢板上；对于铅破坏过程中有明显橡胶撕裂声，断裂面在底部，橡胶与钢板之间有较大水
【参考文献】：
期刊论文
[1]减隔震支座在桥梁设计中的应用[J]. 张刚卫. 山西建筑. 2014(31)
[2]温度和炭黑用量对丁腈橡胶力学性能的影响[J]. 赵学康,贾新江,任佳帅,杜爱华. 特种橡胶制品. 2014(03)
[3]叠层橡胶隔震支座夹层受拉模型与分析:开裂机理与试验[J]. 陈适才,闫维明,张志谦,陈彦江. 计算力学学报. 2013(04)
[4]近场地震作用下隔震支座的破坏形式及防护[J]. 樊剑,邵丹,余倩倩. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(10)
[5]超弹性体本构模型的理论和特种试验方法[J]. 李树虎,贾华敏,李茂东,王丹勇,秦贞明,陈海玲. 弹性体. 2011(01)
[6]铅芯橡胶隔震支座阻尼特性有限元分析[J]. 庄文娟,朱玉华. 建筑结构. 2010(S1)
[7]铅芯橡胶隔震支座水平刚度影响因素数值分析[J]. 朱玉华,庄文娟,黄海荣. 结构工程师. 2009(06)
[8]大直径建筑叠层橡胶隔震装置温度相关性及老化性能研究[J]. 庄学真,周福霖,徐丽,沈朝勇,金建敏. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2009(06)
[9]高层隔震建筑设计中隔震支座受拉问题分析[J]. 程华群,刘伟庆,王曙光. 地震工程与工程振动. 2007(04)
[10]光弹性法在橡胶材料应力分析中的应用[J]. 陈建涛,熊红彦. 橡胶工业. 2006(08)
博士论文
[1]叠层橡胶支座力学性能和高架桥及高层隔震结构地震响应研究[D]. 苏键.湖南大学 2012
硕士论文
[1]厚肉型橡胶隔振支座在地铁周边建筑物隔振中的应用[D]. 陈浩文.清华大学 2014
[2]管道橡胶密封圈力学性能试验研究与数值模拟[D]. 张世杰.河南工业大学 2013
[3]高阻尼橡胶支座力学性能及其隔震效果分析研究[D]. 朱昆.华中科技大学 2009
[4]橡胶超大变形非接触测试方法研究[D]. 杨杰.东南大学 2004
本文编号：3249236
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
昆明新机场隔震支座安装目前应用最多的隔震支座是叠层橡胶支座，如图2，主要组件有上下封板，内部钢
图 1 昆明新机场隔震支座安装用最多的隔震支座是叠层橡胶支座，如图 2，主要组件有上下封板，橡胶层，钢板层和橡胶层交替放置，之间通过硫化固结在一起，相当新材料”，既具备钢板的竖向压缩刚度，也具备橡胶的水平变形能力板与橡胶之间具有良好的粘结能力[7]。叠层橡胶支座主要包含三种形支座、铅芯叠层橡胶支座和高阻尼叠层橡胶支座。铅芯叠层橡胶支座座多了一根铅芯，铅芯能起到增大阻尼作用，它集隔震器、阻尼器的荷载-位移滞回曲线[8]，铅芯橡胶支座的橡胶相对来说比较容易老在污染风险隐患[9]；高阻尼叠层橡胶支座采用了高阻尼橡胶，这种支和阻尼器的作用[10]。
图 3 缩尺支座结构振动台试验的破坏原因和防护措施[16]研究了高层建筑的高宽比和结构自振周期不同组合情况下支座的破坏高层建筑结构的水平位移和转动角度将支座的破坏形式划分为：1）水平致上部结构对支座的倾覆力矩的增大；2）支座受拉破坏；3）支座受压合形式破坏。同时提出了限位刚性墙上增设橡胶挡板的软碰撞措施和具的支座的防护措施。对于不规则或宽高比过大建筑，和结构受到罕遇竖向于结构中支座会受到轴向拉伸[1]，支座的轴向拉伸破坏形式多见于内部橡及橡胶与钢板硫化结合层撕裂。陈适才[17]对普通叠层橡胶支座进行了轴拉，对于非铅芯叠层橡胶支座在拉伸过程中，支座突然断裂，断裂面在底部形式为橡胶和钢板硫化粘结层破坏，并有部分橡胶粘结在钢板上；对于铅破坏过程中有明显橡胶撕裂声，断裂面在底部，橡胶与钢板之间有较大水
【参考文献】：
期刊论文
[1]减隔震支座在桥梁设计中的应用[J]. 张刚卫. 山西建筑. 2014(31)
[2]温度和炭黑用量对丁腈橡胶力学性能的影响[J]. 赵学康,贾新江,任佳帅,杜爱华. 特种橡胶制品. 2014(03)
[3]叠层橡胶隔震支座夹层受拉模型与分析:开裂机理与试验[J]. 陈适才,闫维明,张志谦,陈彦江. 计算力学学报. 2013(04)
[4]近场地震作用下隔震支座的破坏形式及防护[J]. 樊剑,邵丹,余倩倩. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(10)
[5]超弹性体本构模型的理论和特种试验方法[J]. 李树虎,贾华敏,李茂东,王丹勇,秦贞明,陈海玲. 弹性体. 2011(01)
[6]铅芯橡胶隔震支座阻尼特性有限元分析[J]. 庄文娟,朱玉华. 建筑结构. 2010(S1)
[7]铅芯橡胶隔震支座水平刚度影响因素数值分析[J]. 朱玉华,庄文娟,黄海荣. 结构工程师. 2009(06)
[8]大直径建筑叠层橡胶隔震装置温度相关性及老化性能研究[J]. 庄学真,周福霖,徐丽,沈朝勇,金建敏. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2009(06)
[9]高层隔震建筑设计中隔震支座受拉问题分析[J]. 程华群,刘伟庆,王曙光. 地震工程与工程振动. 2007(04)
[10]光弹性法在橡胶材料应力分析中的应用[J]. 陈建涛,熊红彦. 橡胶工业. 2006(08)
博士论文
[1]叠层橡胶支座力学性能和高架桥及高层隔震结构地震响应研究[D]. 苏键.湖南大学 2012
硕士论文
[1]厚肉型橡胶隔振支座在地铁周边建筑物隔振中的应用[D]. 陈浩文.清华大学 2014
[2]管道橡胶密封圈力学性能试验研究与数值模拟[D]. 张世杰.河南工业大学 2013
[3]高阻尼橡胶支座力学性能及其隔震效果分析研究[D]. 朱昆.华中科技大学 2009
[4]橡胶超大变形非接触测试方法研究[D]. 杨杰.东南大学 2004
本文编号：3249236
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