橡塑隔震鉛芯橡膠支座在地震中的應(yīng)用151-3082-8567

六、部分使用隔震鉛芯橡膠支座建筑地震后的狀況 傳統(tǒng)抗震建筑與隔震建筑在地震中的情況對(duì)比： 1、傳統(tǒng)抗震建筑結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)：上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)采取剛性連接。通過(guò)增大建筑物梁、板、柱的配筋強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的剛度和延性。 2、 隔震建筑結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)：上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)采取柔性連接，通過(guò)隔震層有效的隔震層有效的隔離地震能量向建筑物輸入。 夾層橡膠隔震鉛芯橡膠支座的減震效果（如圖所示：常規(guī)抗震建筑地震時(shí)擺動(dòng)劇烈，而隔震建筑地震時(shí)只有輕微平動(dòng)） ?1994年1月17日，美*洛杉磯大地震中，該市相距不遠(yuǎn)的兩個(gè)醫(yī)院，其中*個(gè)是隔震的，地震時(shí)醫(yī)生護(hù)士照常工作，另*個(gè)是不隔震的，損壞厲害，無(wú)法恢復(fù)工作。 ?1994年9月16日，臺(tái)灣海峽發(fā)生了7.3*地震，震源離汕頭市面上約200公里，汕頭市烈度為6度，各類(lèi)房層搖晃的厲害，而陵海路隔震樓上的人并沒(méi)有感到晃動(dòng)，聽(tīng)到鄰居的鄰街喧鬧后下樓才知道發(fā)生了地震。 ?1995年1月17日，日本神戶大地震，該市的部郵政大樓和松村研究所大樓等隔震房屋經(jīng)受了地震的考驗(yàn)。房屋結(jié)構(gòu)安全完好，儀器、設(shè)備、裝修等絲毫無(wú)損。 ?1995年10月24日，云南武定發(fā)生6.5*地震，水平距離大約200公里外的大理市地震烈度約5度，地震發(fā)生時(shí)，大理許多人從睡夢(mèng)中驚醒，桌上的花瓶，下班杯跳動(dòng)，而隔震建筑大理州交通指揮**大樓中的大多數(shù)人沒(méi)有感覺(jué)，只有20％感到輕微搖動(dòng)，隔震建筑無(wú)任何破壞，減震效果明顯。 ?1996年2月3日，云南麗江發(fā)生7*強(qiáng)烈地震。相距不遠(yuǎn)的西昌市*稅局宿舍樓，是*幢六層隔震樓。樓上職工，只是感到輕微晃動(dòng)，而相鄰的*幢常規(guī)抗震樓只有四層，樓上居住的人搖晃十分厲害。6、檢查**后，先對(duì)隔震鉛芯橡膠支座連接板及外露連接螺栓采取防銹保護(hù)措施，然后用木框?qū)⒏粽疸U芯橡膠支座保護(hù)好，以防止上部施工過(guò)程中破壞橡膠隔震鉛芯橡膠支座。 7、綁扎隔震鉛芯橡膠支座以上部分的鋼筋，進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。 8、隔震鉛芯橡膠支座安裝過(guò)程中，應(yīng)做好安裝過(guò)程的施工記錄，上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，每完成*層應(yīng)作*次橡膠隔震豎向變形觀測(cè)。 9、隔震建筑完工后，應(yīng)對(duì)上部結(jié)構(gòu)與水平方向和豎直方向阻礙物的脫開(kāi)距離進(jìn)行檢查。 5.4橡膠隔震鉛芯橡膠支座的安裝施工質(zhì)量要求. 5.4.1隔震支安裝前，其底部安裝面水平度誤差不宜大于5‰；隔震鉛芯橡膠支座安裝后，其頂面的水平度誤差不宜大于10‰。 5.4.2隔震鉛芯橡膠支座的平面位置與設(shè)計(jì)位置的水平偏差不宜大于5.0mm 5.4.3隔震鉛芯橡膠支座的安裝標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高相差不大于5 mm 5.4.4同*層面上的隔震鉛芯橡膠支座安裝面的高差不宜大于5 mm 5.4.5當(dāng)需要進(jìn)行二次澆注混凝土?xí)r應(yīng)采用比原構(gòu)件高*個(gè)等*的細(xì)石混凝土. 5.5橡膠隔震鉛芯橡膠支座的施工注意事項(xiàng) 1、嚴(yán)格把好原材料、半成品質(zhì)量關(guān)，不**產(chǎn)品應(yīng)堅(jiān)決清理出廠。

2、驗(yàn)收應(yīng)嚴(yán)格細(xì)致、逐項(xiàng)檢查，杜絕漏檢、漏項(xiàng)情況發(fā)生。 3、橡膠隔震鉛芯橡膠支座安裝時(shí)的平整度直接影響其以后工作性能，因此，在安裝過(guò)程中必須嚴(yán)格按操作規(guī)程操作。 4、二次澆注混凝土?xí)r，振搗不允許碰撞預(yù)埋件、主筋、標(biāo)高及平整度發(fā)生偏移或受損，影響安裝質(zhì)量；在澆注時(shí)應(yīng)注意連通避雷線鐵件的預(yù)埋工作。 5、橡膠隔震鉛芯橡膠支座組裝時(shí)，連接板上的螺栓應(yīng)分次擰緊或采用2人對(duì)擰，以防止連接板與橡膠鉛芯橡膠支座疊合不好而發(fā)生翹曲。 6、吊裝時(shí)吊點(diǎn)要適當(dāng)，以防止組裝好的隔震鉛芯橡膠支座與連接板，預(yù)埋件三者叫心互相錯(cuò)位；吊裝時(shí)要輕舉輕放，以防損壞橡膠隔震鉛芯橡膠支座。 7、安裝完后要注意作好隔震鉛芯橡膠支座的保護(hù)工作。 8、施工除遵守**有關(guān)的安全規(guī)范外，尚應(yīng)采取有效的安全措施。5.3橡膠隔震鉛芯橡膠支座施工操作要點(diǎn) 5.3.1隔震鉛芯橡膠支座及其配件驗(yàn)收 1、橡膠隔震鉛芯橡膠支座進(jìn)場(chǎng)時(shí)必須進(jìn)行驗(yàn)收和檢查。主要內(nèi)容為： （1）**證檢查：產(chǎn)品應(yīng)具有出廠**證。 （2）報(bào)告單檢查：應(yīng)提供產(chǎn)品力學(xué)性能報(bào)告單，其性能指標(biāo)應(yīng)與設(shè)計(jì)要求*致。 （3）產(chǎn)品檢查：檢查項(xiàng)目包括：①品號(hào)、個(gè)數(shù)；②形狀、尺寸；③外部損傷與否；④連接板的防銹情況。 2、連接板、預(yù)埋件驗(yàn)收 連接板、預(yù)埋件進(jìn)場(chǎng)必須帶有所用材料質(zhì)量**證和加工成品廠試驗(yàn)報(bào)告單。 連接板、預(yù)埋件進(jìn)場(chǎng)院后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其規(guī)格、尺寸、邊心距、平整度、焊縫等質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)收。 5.3.2預(yù)埋件定位、固定與復(fù)核 1、利用經(jīng)緯儀及水準(zhǔn)儀定出下部預(yù)埋件的標(biāo)高、軸線位置，并作好標(biāo)記； 2、利用不同規(guī)格的調(diào)平螺栓高速預(yù)埋件的標(biāo)高及平整度，直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止； 3、確認(rèn)預(yù)埋件標(biāo)高，軸線和平整度符合要求后，用短筋通過(guò)點(diǎn)焊將預(yù)埋件固定在下部結(jié)構(gòu)鋼筋上； 4、復(fù)核預(yù)埋件的標(biāo)高、軸線和平整度，同時(shí)做好預(yù)埋件螺孔保護(hù)； 5、復(fù)核**后澆注混凝土，當(dāng)隔震鉛芯橡膠支座設(shè)置在柱*時(shí)，二次澆注的混凝土應(yīng)為高等*細(xì)石混凝土，可用滑槽倒入柱模內(nèi)，以人工搞實(shí)； 5.3.3橡膠隔震鉛芯橡膠支座的安裝與保護(hù) 1、在地面上將下下兩塊連接板、橡膠隔震鉛芯橡膠支座及上部預(yù)埋件組裝好； 2、待下部結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到75％設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，將預(yù)埋件螺孔清理干凈，涂上黃油，再用黃油和油氈作*隔離層，為將來(lái)更換橡膠隔震鉛芯橡膠支座作好準(zhǔn)備。 3、按橡膠隔震鉛芯橡膠支座平面布置圖編號(hào)，將隔震鉛芯橡膠支座吊裝就位。 4、用高強(qiáng)螺栓將下連接板牢固地固定在下部預(yù)埋件上。 5、檢查安裝質(zhì)量是否符合有關(guān)規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)的要求。

五、隔震建筑的施工與管理 5.1橡膠隔震鉛芯橡膠支座的施工流程 5.1.1施工準(zhǔn)備 5.1.2隔震鉛芯橡膠支座及其配件的驗(yàn)收 5.1.3預(yù)埋件定位、固定、復(fù)核，組裝橡膠隔震鉛芯橡膠支座 5.1.4橡膠隔震鉛芯橡膠支座的吊裝 5.1.5固定橡膠隔震鉛芯橡膠支座 5.1.6橡膠隔震鉛芯橡膠支座的養(yǎng)護(hù) 5.2橡膠隔震鉛芯橡膠支座的施工準(zhǔn)備與組織施工準(zhǔn)備包括技術(shù)準(zhǔn)備、機(jī)具準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、人員組織四項(xiàng)內(nèi)容。 5.2.1技術(shù)準(zhǔn)備包括以下內(nèi)容： （1）閱讀圖紙和相關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，了解設(shè)計(jì)意圖和質(zhì)量要求，編寫(xiě)施工指導(dǎo)書(shū)； （2）擬定施工流程，進(jìn)行局面技術(shù)交底； （3）編寫(xiě)操作工藝和要點(diǎn)，培訓(xùn)操作人員； （4）制定質(zhì)量保證措施； （5）完善工序銜接簽證手續(xù)； （6）繪制施工記錄表及豎向變形觀測(cè)表格。 5.2.2施工中所用的有關(guān)機(jī)具應(yīng)提前準(zhǔn)備并校正，所用的機(jī)具主要有：經(jīng)緯儀、標(biāo)桿、水準(zhǔn)儀、塔尺、卷尺、機(jī)械水平尺、塞尺、游標(biāo)卡尺、線墜、活動(dòng)扳手、套筒扳手、電焊機(jī)等。 5.2.3材料準(zhǔn)備 所需要的材料主要有：精制高強(qiáng)螺桿、鋼板及其它鋼材。高強(qiáng)螺桿要作防銹處理，鋼板及鋼材*般為Q235鋼。 5.2.4人員組織 隔震鉛芯橡膠支座的施工應(yīng)包括以下人員：施工總負(fù)責(zé)人（總指揮）、技術(shù)員、驗(yàn)收員、測(cè)量員、安裝工（包括安裝預(yù)埋件人員和組裝隔震鉛芯橡膠支座人員）、混凝土澆注人員、吊裝工、木工等，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況分成不同的班組進(jìn)行。

6、 合理設(shè)置隔震結(jié)構(gòu)的基本周期，避開(kāi)場(chǎng)地周期和上部結(jié)構(gòu)的周期，有效地發(fā)揮隔震技術(shù)的效用。 7、 基礎(chǔ)隔震層*般應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)第*層以下的部位，隔震層在罕遇地震下應(yīng)保持穩(wěn)定，且不出現(xiàn)不可恢復(fù)的變形?？刂聘粽鸾Y(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，保證隔震層在地震時(shí)有效發(fā)揮作用。 8、 穿過(guò)隔震層的設(shè)備配管和電器、通信系統(tǒng)的配線，應(yīng)采用撓曲柔性連接等適應(yīng)隔震層罕遇地震水平位移的措施；采用鋼筋或鋼架接地設(shè)備，應(yīng)設(shè)置跨越隔震層的接地配線。 9、 隔震建筑應(yīng)具備當(dāng)隔震鉛芯橡膠支座在地震中意外喪失穩(wěn)定性而不發(fā)生嚴(yán)重破壞的措施，*般也應(yīng)考慮隔震鉛芯橡膠支座的便于檢查和替換的措施。 10、 建筑隔震橡膠鉛芯橡膠支座和隔震層的其它部件尚應(yīng)根據(jù)隔震層所在的位置的耐火等*采取相應(yīng)的防火措施。 11、 對(duì)于體型復(fù)雜或有特殊要求的結(jié)構(gòu)采用隔震技術(shù)，應(yīng)進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)。

2、 隔震建筑結(jié)構(gòu)的定型基本規(guī)則。應(yīng)控制隔震鉛芯橡膠支座的布置及結(jié)構(gòu)的剛度，使其分布均勻。盡量使結(jié)構(gòu)剛度**與上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量**的偏移小*些，這樣做可以保證結(jié)構(gòu)不致因太大的扭轉(zhuǎn)作用而發(fā)生意外破壞。 3、 基礎(chǔ)隔震技術(shù)對(duì)低層多層建筑*為適合，隔震建筑的房屋高度和層數(shù)應(yīng)符合有關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范中的相應(yīng)規(guī)定。 4、 由于建筑隔震技術(shù)的特點(diǎn)，隔震建筑*般更適合于I、II、III類(lèi)建筑場(chǎng)地，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選用剛性較好的基礎(chǔ)類(lèi)型，以保證隔震層的穩(wěn)定性和在地震中運(yùn)動(dòng)的*致性。 5、 *般來(lái)說(shuō)，隔震建筑隔震層的抗拉能力比較薄弱，根據(jù)剪切型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，為了保證隔震結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保隔震結(jié)構(gòu)的抗傾覆能力及地震時(shí)有效防止上部結(jié)構(gòu)與隔震層之間的脫離，應(yīng)對(duì)隔震結(jié)構(gòu)的高寬比加以控制。隔震結(jié)構(gòu)的高寬比應(yīng)滿足下表的要求。當(dāng)高寬比不滿足要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行罕遇地震下的抗傾覆驗(yàn)算。 隔震建筑*大高寬比： 烈度 6 7 8 9 *大高寬比 2.5 2.5 2.5 2.0 同時(shí)還應(yīng)對(duì)非地震作用的水平荷載(如風(fēng)荷載)加以限制,*般應(yīng)控制非地震作用的水平荷載不超過(guò)結(jié)構(gòu)總重力的10％。這樣做也可以有效保證隔震建筑的舒適性。

(2)按彈性問(wèn)題求解,所得結(jié)果U1作為下* 增量迭代之初值. b.增加下**荷載增量?Pn,按下列迭代公式進(jìn)行迭代,直到本*荷載增量下收斂為止,即 Ki n?Ui n=?Pn-Fi n; Ui+1 n=Ui n+?Ui n, 式中,?Pn為第n*荷載增量;Fi n為第n*荷載增量中第i次迭代時(shí)單元應(yīng)力力向量,當(dāng) i =1 時(shí),F1n=0;Ki n為上*次迭代完成后的切線剛度. c.根據(jù)上述迭代完成后的位移值,作為第n+1*荷載增量下的迭代初始值,重復(fù)步驟b,如 此反復(fù)迭代下去,直到所有荷載荷載增量全部施加上去,并滿足收斂準(zhǔn)則為止.作者選取結(jié)點(diǎn)不平衡力小于某*給定值作為收斂條件. 4 算 例 為了便于和試驗(yàn)結(jié)果作比較,選用了*種鉛芯橡膠鉛芯橡膠支座[7].該鉛芯橡膠支座橡膠直徑650mm,鉛芯直徑170mm,高度197mm.橡膠彈性模量和剪切模量分別為EL=356MPa,GL=130MPa,ER= EL;GR=1.12MPa,橡膠層厚度140mm.圖6為 采用纖維有限元模型進(jìn)行模擬計(jì)算的結(jié)果,圖中實(shí)線是纖維單元模型的理論計(jì)算值,虛線是鉛芯橡膠支座的試驗(yàn)值. 圖6 鉛芯橡膠支座滯回曲線 5 結(jié) 論 a.采用纖維單元有限元模型能較好地模擬鉛 芯橡膠隔震鉛芯橡膠支座在豎向荷載和水平循環(huán)荷載作用 下的荷載-位移曲線,可以用于分析這類(lèi)鉛芯橡膠支座的恢復(fù)力特性,也可用隔震建筑的有限元分析.因此 歡迎來(lái)電咨詢和蒞臨考查。 四、隔震建筑的設(shè)計(jì)原則： 在隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的整體特性、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)剛度的頒等情況進(jìn)行合理設(shè)置， 控制結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時(shí)的反應(yīng)性能，達(dá)到減小地震反應(yīng)的目的，*般需要遵循以下原則： 1、 隔震建筑的設(shè)防目標(biāo)*般應(yīng)高于傳統(tǒng)建筑。合理設(shè)計(jì)的隔震建筑均可達(dá)到“小震不壞，中震水壞或輕微破壞，大震不喪失使用功能”的設(shè)防目標(biāo)。

山東鉛芯橡膠隔震支座批發(fā)商,廠家直供山東鉛芯橡膠隔震支座,衡水同泰工程橡膠有限公司生產(chǎn)的高標(biāo)鉛芯橡膠隔震支座廠家直銷(xiāo)山東,2000-2015年這15年間, 基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣泛，對(duì)于重要建筑和生命線工程來(lái)說(shuō)，通過(guò)采用隔震技術(shù)，提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力，在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，可有效地發(fā)揮其“生命線”功效（如醫(yī)院，消防指揮**），保證其正常工作；將隔震技術(shù)用于放置貴重設(shè)備、儀器、產(chǎn)品的車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)，可避免設(shè)備遭受破壞；用于橋梁，可防止由地震災(zāi)害引起的交通中斷；用于博物館，可使那些無(wú)價(jià)珍寶免遭震災(zāi)；用于核電站，不致因地震引起核泄漏；用于那些有歷史價(jià)值的古建筑的加固修復(fù)，可更有效的保持建筑的原有風(fēng)貌。采用橡膠隔震支座的建筑設(shè)計(jì)、施工和傳統(tǒng)建筑差別很小，*般的設(shè)計(jì)和施工單位都很容易做到。從目前工程實(shí)踐來(lái)看隔震建筑與傳統(tǒng)建筑相比具有很大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益：

山東鉛芯橡膠隔震支座采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)建造的房屋，可適當(dāng)降低上部結(jié)構(gòu)的設(shè)防水準(zhǔn)（*般可降低*度到*度半），這樣就有可能使建筑布置更加靈活，并可減少*些結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施及*些結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸或配筋（如墻體的厚度），從而使上部結(jié)構(gòu)能節(jié)約部分土建造價(jià)。 2、山東鉛芯橡膠隔震支座對(duì)于中高烈度地區(qū)，采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)建造的房，可以空破現(xiàn)行抗震規(guī)范中對(duì)房屋層數(shù)和高度的限制，在保證高寬比的前提下可以提高*到兩層，這樣可以提高建筑物的容積率，節(jié)省建設(shè)用地，提高土地的利用率，帶來(lái)廣泛的經(jīng)濟(jì)效益。 3、采用隔震技術(shù)的建筑物，與*般傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)相比，上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)減少到1/4~1/8左右，其抗震可靠度大大提高，建筑的設(shè)防目標(biāo)*般可以提高*個(gè)設(shè)防等*。傳統(tǒng)建筑的設(shè)防目標(biāo)*般是“小震不壞，中震可修，大震不倒”，而合理設(shè)計(jì)的隔震建筑通常能做到“小震不壞，中震不壞或輕度破壞，大震不喪失使用功能”，其潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是十分可觀的。按施工經(jīng)驗(yàn)，隔震結(jié)構(gòu)*般比非隔震結(jié)構(gòu)造價(jià)降低7-15％。

山東鉛芯橡膠隔震支座隔震建筑由于有*層柔性隔震底層，能夠?qū)⒌卣鹉芰炕蚍答伝氐孛婊蛴筛粽饘游?，因此，不但可確保結(jié)構(gòu)的整體安全，并且能夠減小甚至防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，避免發(fā)生建筑物內(nèi)部裝修、室內(nèi)設(shè)備的破壞以及由此引起的次生災(zāi)害，甚至可保證建筑物在地震時(shí)正常使用功能，這對(duì)醫(yī)院、學(xué)校、幼兒園、消防**、防災(zāi)控制**等生命線工程或其它如博物館、計(jì)算**等重要建筑物更具有特殊的重要意義。

隔震建筑物提高了設(shè)防水準(zhǔn)，保證了大震來(lái)臨時(shí)建筑物的安全使用及人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)于大震來(lái)臨時(shí)的搶險(xiǎn)、指揮及穩(wěn)定民心具有重大意義。基礎(chǔ)隔震, 通常是在上部建筑與下部基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震支座[1].目前,*內(nèi)外已提出了各種材料組成及不同組合方式的隔震支座,鉛芯橡膠支座是目前應(yīng)用比較廣泛的*種隔震系統(tǒng),具有良好隔震效果.衡量隔震支座隔震性能的指標(biāo)主要是等效剛度和等效阻尼,這兩個(gè)指標(biāo)*般是通過(guò)荷載-位移的滯回曲線計(jì)算獲得.目前,精確的方法是直接對(duì)隔震支座進(jìn)行加載試驗(yàn),由傳感器分別記錄加載過(guò)程中荷載和相應(yīng)的位移來(lái)獲取隔震支座的滯回曲線.有學(xué)者對(duì)隔震支座進(jìn)行了有限元分析,針對(duì)隔震支座的力學(xué)性能及材料組成,提出了Bilinear模型(雙線性模型)和Ramberg2 Osgood模型等[2] .Spacone提出了*種纖維梁柱模型,對(duì)鋼筋混凝土框架進(jìn)行非線性分析,但是忽略了剪切變形[3].作者提出*種考慮了剪切變形的纖維模型來(lái)分析鉛芯橡膠隔震支座 .

鉛芯橡膠支座 鉛芯橡膠支座[4]構(gòu)造如圖1所示.橡膠支座由橡膠板和薄鋼板堆疊經(jīng)熱硫化而成,在其中間豎直地灌入適當(dāng)直徑的鉛棒,鉛芯必須緊固在孔中,并稍微擠進(jìn)橡膠層中.因此,鉛芯的體積往往比**孔的體積大*些,使鉛芯能牢固地壓入孔中,當(dāng)橡膠支座發(fā)生水平變形時(shí),整個(gè)鉛芯由于被鋼板約束而強(qiáng)迫發(fā)生剪切變形. 鉛芯橡膠支座的力學(xué)性能主要取決于橡膠和鉛芯兩種材料的性質(zhì)及組合性能.作為*種金屬,鉛芯在簡(jiǎn)單拉伸時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖2. 在 圖1 鉛芯橡膠隔震支座 屈服前的彈性階段,應(yīng)力Ρ與應(yīng)變?chǔ)コ烧? 比例 常數(shù)就是彈性模量E, 可用Ρ=EΕ表示.相應(yīng)的剪應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系為Σ=GΧ,式中,G為剪切模量.應(yīng)力達(dá)到屈服后,鉛芯的塑性段曲線接近水平(即塑性段的斜率幾乎為零) . 圖2 鉛的應(yīng)力—應(yīng)變曲線 橡膠材料具有不可壓縮性,同時(shí)又具有較好的彈性,橡膠的拉伸實(shí)驗(yàn)表明,橡膠比鉛芯具有較高的屈服極限. 根據(jù)鉛和橡膠材料的上述力學(xué)性能,可以認(rèn)為,在*定的荷載范圍之內(nèi),隔震支座在循環(huán)荷載作用下,鉛芯發(fā)生理想彈塑性變形,而橡膠則是始終保持彈性變形.基于這種假定,可以推出*個(gè)具有*段初始彈性剛度的雙線性滯回曲線.同時(shí),為了保證鉛芯和橡膠板在豎向荷載作用下軸向位移的*致性,這里假定鉛芯和橡膠板具有相同的軸 向剛度,即軸向變形模量*致. 2 模型選取

鉛芯橡膠支座具有較大的豎向剛度和較小的 水平剛度,在荷載的作用下主要發(fā)生橫向剪切變形.根據(jù)這*特點(diǎn),作者提出*種纖維模型,這個(gè)模型在豎向荷載作用下幾乎不發(fā)生變形;而在水平荷載作用下,卻有如彈簧*樣,能夠發(fā)生很大的變形,符合隔震支座的變形特點(diǎn).纖維模型中,*個(gè)纖維單元可以按照*定的原則細(xì)分成若干個(gè)纖維,圖3是*個(gè)纖維單元的節(jié)點(diǎn)受力情況以及單元某個(gè)截面的受力情況 . 圖3 纖維單元 單元節(jié)點(diǎn)荷載向量Q={Q1 ,… ,Q12}T;單元變形向量q={q1,…,q12 }T; 截面荷載向量 D(x)= {N(x) My(x) Mz(x) Vy(x) Vz(x)}T ;截面變形向量 d(x)= {Ε(x) ?y(x) ?z(x) Χy(x) Χz(x)}T . 2.2 截面剛度矩陣 截面剛度矩陣k(x)與相應(yīng)的截面變形d(x)有關(guān).根據(jù)平截面假定,某個(gè)截面x處的應(yīng)變?yōu)棣? (x,y,z),表示為 Ε(x,y,z)=(l(y,z)+ly+lz)d(x), 式中,l(y,z),ly和lz分別是相應(yīng)于軸向變形和剪切變形的變形函數(shù),表示為 l(y,z)={1 z -y 0 0}; ly={0 0 0 1 0}; lz={0 0 0 0 1}.于是,根據(jù)虛功原理,可求得 k(x)= ∫A(x) (lT (y,z)E(x,y,z)l(y,z)+ lT yG(x,y,z)ly+lT zG(x,y,z)lz)dA, 式中,E(x,y,z)和G(x,y,z)分別是坐標(biāo)x處的 纖維彈性模量和剪切模量

單元?jiǎng)偠染仃?單元?jiǎng)偠染仃噆e 由不同截面的截面剛度矩陣k(x) 組合而成的.實(shí)際運(yùn)用中,直接由截面剛度矩陣求單元?jiǎng)偠染仃嚤容^困難 ,這里采用Spacone 借助于柔度矩陣間接求得單元?jiǎng)偠染仃?的方法.截面柔度矩陣 fx為k x 的逆矩陣,引進(jìn)插值函數(shù)bx,與單元的長(zhǎng)度l和截面坐標(biāo)x有關(guān),有 bx= 10 0 000 x l -1xl 0 0 000x l -1xl0001 l 1 l 0 - 1 l -1 l 00 . 下面求單元柔度矩陣F,令f(x)=bTxfxbx,則 F= ∫ l 0f(x)dx. (1) 由于被積函數(shù)f(x)較復(fù)雜,難以直接積分,用 Gauss2Lobatto積分[5] 對(duì)式(1)進(jìn)行數(shù)值積分得 F=∫ 0 l f(x)dx= ∫l -1 f(Ν)dΝ= H1f(- 1)+ ∑n-1 i=1 H i f(Νi)+Hnf(1), 式中,Hi為與積分點(diǎn)Νi相對(duì)應(yīng)的權(quán)函數(shù),可查表得到.截面坐標(biāo)x和積分點(diǎn)Νi的關(guān)系為x=1