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解析高阻尼隔震橡胶支座与建筑隔震结构不可分离的关系

作者:铭泰震安 发布日期:2020-02-28 09:21:29 关注次数:21

建筑隔震结构是通过布置适当的隔震装置,高阻尼隔震橡胶支座使整个结构变成单质点振动体系,不仅使结构具有单纯性和明确性之外,还兼有长周期的优点,即使遭遇地震,建筑也几乎没有损伤,而且建筑内机械设备都可以正常发挥功能,能够极大的降低建筑寿命周期内的总费用。同时,为了充分利用老旧建筑,通过在现有的建筑底部安装隔震支座,不仅可以延长建筑使用寿命,还可以提高其抗震性能,有效的弥补了传统抗震设计方法的不足。

高阻尼隔震橡胶支座

随着我国经济腾飞,建筑结构工程抗震设计取得了骄人的成绩。传统的建筑抗震设计是基于承载力和延性的设计,通过提高构件的承载力来抵抗地震作用,利用构件的非线性变形来耗散地震能量,在遇到破坏性地震时,主体结构不倒塌,确保生命安全为目的。这种设计理念没有保证中小震时非线性结构破坏造成的影响,这种单一的、基于生命安全的设计显然不能够满足社会和公共的需求。

目前,高阻尼隔震橡胶支座中应用最为广泛的是天然橡胶支座(LNR)和铅芯橡胶支座(LRB),但天然橡胶支座耗能能力弱,需要与其他耗能装置配合使用,大大增加工程费用。铅芯橡胶支座中含有铅芯,会对环境造成不可逆的破坏性,不利于大面积推广使用。因此,研制环境友好型的高阻尼隔震橡胶支座(HDR)对隔震技术的发展和应用有着深远意义。

高阻尼隔震橡胶支座

近年来,我国科研人员对高阻尼隔震橡胶支座的研发和应用做了大量的研究。2006年,研究表明高阻尼隔震橡胶支座能够使桥梁的隔震能力提高30%以上。2008年对新型高阻尼隔震支座的综合性能研究表明其是速度相关型支座,其中等效水平刚度相关性较明显,但对其等效阻尼比影响较小。2010年运用试验和数值分析相结合的研究手段,精确、定量地验证了新型高阻尼支座在桥梁结构体系中的隔震能力。2011年在软弱土场地条件下对比分析了板式隔震支座和HDR对桥梁的隔震能力,结果表明HDR在软弱土场地条件下仍具有较好的隔震能力。2013年用有限元精确的验证了高阻尼隔震橡胶支座在桥梁中的隔震性能。尽管如此,目前我国开发的HDR都是基于桥梁隔震体系,建筑用高阻尼隔震橡胶支座的研发仍有大量的工作需要完成。

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