低造价橡胶隔震支座力学性能研究

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与传统的抗震技术相比,建筑结构隔震技术在避免地震对建筑物的破坏方面有更加显著的效果,能够更好的保证人民生命财产安全。传统的叠层钢板橡胶支座隔震技术虽然能够增强房屋的抗震性能,具有明显的隔震减震效果,但由于其造价高、重量大、相对复杂的制造和施工工艺,很难在村镇房屋中推广使用。因此,研发适合在村镇建筑中使用的低造价隔震技术势在必行。本文提出了一系列低造价隔震支座——尼龙橡胶组合隔震支座。为了证明这种低造价隔震支座的可行性,本文从支座的研制、力学性能的理论研究和试验研究以及造价分析等方面进行了较为系统的研究,主要研究归纳如下:  (1)从支座构造设计、材料性能和制造工艺等方面对低造价隔震支座进行研制,该系列支座是用尼龙布和尼龙板作为加强层材料与橡胶经硫化粘结而成的,根据加强层材料的不同,分别研究了尼龙布、尼龙板与橡胶之间的粘合工艺以及低造价隔震支座的硫化成型工艺。  (2)对低造价隔震支座的力学性能进行了理论分析,根据支座加强层材料的不同,将低造价隔震支座分为由同种加强层材料和不同种加强层材料组成的支座模型进行分析,分别推导出支座竖向刚度、水平刚度及屈曲应力的计算公式,建立了系统的理论依据。  (3)对六种低造价隔震支座和同样尺寸大小的叠层钢板橡胶支座进行了系统的竖向压缩性能、极限性能、剪切性能的频率相关性、剪应变相关性及轴向压应力相关性等力学性能试验。试验结果一方面验证了理论公式的适用性,另一方面通过对比分析各支座的试验结果,可知支座力学性能受加强层材料的影响较大,支座竖向刚度和极限承载力随尼龙板和钢板加强层层数的增加而增大;加强层弹性模量在一定程度上对支座的水平刚度有较大的影响。与叠层钢板橡胶支座的试验结果相比,低造价隔震支座有着相似的力学性质。  (4)对低造价隔震支座与叠层钢板橡胶支座进行了造价分析,证明采用这种低造价隔震技术可以大大降低隔震支座的生产成本。根据支座内部构造的不同,将低造价隔震支座进行分类,总结归纳了各支座的适用范围。
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