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【WO2019175310A1】增强的隔震铅橡胶轴承【专利】

【WO2019175310A1】增强的隔震铅橡胶轴承【专利】
【WO2019175310A1】增强的隔震铅橡胶轴承【专利】

(

1

(51)International Patent Classification:TM),European(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,

E04H9/02(2006.01)EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,

MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM, (21)International Application Number:

TR),OAPI(BF,BJ,CF,CG,Cl,CM,GA,GN,GQ,GW,

PCT/EP2019/056419

KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG).

(22)International Filing Date:

14March2019(14.03.2019)Published:

with international search report(Art.21(3))

(25)Filing Language:English

(26)Publication Language:English

(30)Priority Data:

18305284.415March2018(15.03.2018)EP

(71)Applicant:SOLETANCHE FREYSSINET[FR/FR];280

avenue Napoleon Bonaparte,92500RUEIL MALMAISON

(FR).

(72)Inventors:BASILE,Bernard;7rue Maurice Ravel,78310

PLAISIR(FR).SALMON,Philippe;9Chemin de la croix

Bidoux,le Bois d'Ecos,26630Vexin-sur-Epte(FR).SAR-

TORI,Mauro;Via Carlo Porta,17,20090Vimodrone(IT).

CYNOBER,Charles;12rue Pierre Poll,92130ISSY LES

MOULINEAUX(FR).

(74)Agent:CABINET PLASSERAUD et al.;66rue de la

Chaussee d'Antin,75440PARIS CEDEX09(FR).

(81)Designated States(unless otherwise indicated,for every

kind o f national protection available):AE,AG,AL,AM,

AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,

CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,

DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,

HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,

KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,

MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,

OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,

SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,

TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC,VN,ZA,ZM,ZW.

(84)Designated States(unless otherwise indicated,for every

kind o f regional protection available):ARIPO(BW,GH,

GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,

UG,ZM,ZW),Eurasian(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,

(54)Title:ENHANCED SEISMIC ISOLATION LEAD RUBBER BEARINGS

(57)Abstract:A lead rubber bearing includes a deformable body(20)

y?

gh

0)

to

of FIG.8

ENHANCED SEISMIC ISOLATION LEAD RUBBER BEARINGS

[0001]The present invention relates to seismic isolation bearings used in the construction industry,and more particularly to lead rubber bearings.

BACKGROUND

[0002]Elastomeric isolators are commonly used in the structure of buildings or other construction works in seismic areas,to separate the superstructure from the foundation or other supporting structure.The isolator,or bearing,must have a high vertical but low horizontal stiffness,resulting in a significant reduction of the seismic accelerations that are transmitted to the superstructure.Such bearings are specified in section8.2of the European Standard EN15129,“Anti-seismic devices”,November2009.

[0003]A known design of an elastomeric isolator is referred to as a lead rubber bearing (LRB).Such an isolator has one or more holes formed in an elastomeric body to receive a lead core or plug.

[0004]Figure1is a view of a typical LRB.The elastomeric body20is usually reinforced by plate-shaped steel members21embedded in the rubber material22.The reinforcement members21are arranged perpendicular to the direction of the main effort to which the bearing is subjected,usually horizontally.Thus,they allow absorption of some shear strain by the elastomeric body20in case of dynamic efforts caused,for example,by earthquakes.In the example shown,there is a central hole formed vertically through the elastomeric body and a lead plug23inserted in the hole.Frames plates24,25are arranged on both sides of the elastomeric body20for connecting the bearing to the foundation and the superstructure.

[0005]To describe the behavior of a LRB in case of earthquake,a bilinear model as illustrated in figure2can be schematically referred to.In figure2,the horizontal axis represents displacement while the vertical axis represents horizontal force.At first,the behavior is predominantly governed by the shear stiffness K i of lead.When the lead yields at the plastic limit at point(S Y,F Y),the shear stiffness K2of rubber is involved until the maximum displacement S is reached.

[0006]At the end of this displacement at point(S D,F D),when there is no more horizontal speed,the lead material can recrystallize and recover its shear stiffness.The lead

铅芯隔震橡胶支座设计指南

目录 1. 桥梁减隔震技术概述 (1) 1.1减隔震技术基本原理 (1) 1.2减隔震支座发展及现状 (1) 2. 支座结构设计 (2) 2.1设计依据 (2) 2.2支座分类 (3) 2.3支座型号 (3) 2.4支座结构 (3) 2.5产品特点 (4) 3. 支座技术性能 (4) 3.1规格系列 (4) 3.2剪切模量 (5) 3.3水平等效刚度 (5) 3.4等效阻尼比 (5) 3.5设计剪切位移 (5) 3.6温度适用范围 (5) 4. 支座布置原则 (5) 5. 支座选用原则 (6) 6. 减隔震计算 (7) 7. 支座安装、更换、养护及尺寸 (8) 7.1支座安装工艺细则 (8) 7.2支座更换工艺 (14) 7.3支座的养护与维修 (14) 7.4支座安装尺寸 (16)

L R B系列铅芯隔震橡胶支座 1. 桥梁减隔震技术概述 1.1 减隔震技术基本原理 我国是一个强震多发国家,地震发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡多、灾害严重,特别是近年发生的四川汶川特大地震、青海玉树大地震等地震灾害,给我们带来了惨痛的教训。与此同时,桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分,一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线,同时,遭受破坏的大型桥梁修复往往非常困难,严重影响交通的抢通及恢复,从而影响救灾工作的开展,继而引发更大的次生灾害。受到这些地震灾害的教训以后,基于桥梁抗震设计的结构控制技术开始在我国桥梁工程界得到日益重视,国内相关部门积极开展了桥梁减隔震设计及研究工作。 对于地震作用,传统结构设计采用的对策是“抗震”,即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。一般来说,通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全,防止结构整体破坏或倒塌,然而,结构构件的损伤却无法避免。在某些情况下,靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难,需要付出很大的代价。因此,我们必须寻求更为有效的抗震手段,如基于减隔震装置的结构控制技术等。 结构控制技术的应用,不仅可以提高结构的抗震性能,还可以节省造价,从某种意义上来说,这是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。对于桥梁或建筑结构,目前发展相对成熟、实际应用较为广泛的是减隔震技术。减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。 图1 加速度反应谱图2 位移反应谱通过地震时的加速度反应谱(图1)与位移反应谱(图2)可以清楚地反映出不同阻尼下,加速度和位移随着地震周期的变化规律,当延长结构周期,增加结构阻尼可有效降低地震时的加速度和位移响应。减隔震设计就是利用结构地震响应的这种性质,通过延长结构周期和提高阻尼达到减轻地震作用的目的。 1.2 减隔震支座发展及现状 为了减小地震引起桥梁结构的破坏,各国学者对桥梁结构的减震、隔震进行了广泛、深入的研究,并取得了大量的研究成果。研究成果表明:对于桥梁结构比较容易实现和有效的减隔震方法主

20121020-LRB铅芯隔震橡胶支座设计指南

桥梁标准构件系列产品 LRB 系列铅芯隔震橡胶支座 设计指南 2012 年08 月

〖LRB 系列铅芯隔震橡胶支座〗设计指南 目录 1. 桥梁减隔震技术概述 (1) 1.1 减隔震技术基本原理 (1) 1.2 减隔震支座发展及现状 (1) 2. 支座结构设计 (2) 2.1 设计依据 (2) 2.2 支座分类 (3) 2.3 支座型号 (3) 2.4 支座结构 (3) 2.5 产品特点 (4) 3. 支座技术性能 (4) 3.1 规格系列 (4) 3.2 剪切模量 (5) 3.3 水平等效刚度 (5) 3.4 等效阻尼比 (5) 3.5 设计剪切位移 (5) 3.6 温度适用范围 (5) 4. 支座布置原则 (5) 5. 支座选用原则 (6) 6. 减隔震计算 (7) 7. 支座安装、更换、养护及尺寸 (8) 7.1 支座安装工艺细则 (8) 7.2 支座更换工艺 (14) 7.3 支座的养护与维修 (14) 7.4 支座安装尺寸 (16)

LRB 系列铅芯隔震橡胶支座 1. 桥梁减隔震技术概述 1.1 减隔震技术基本原理 我国是一个强震多发国家,地震发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡多、灾害严重,特别是近年发生的四川汶川特大地震、青海玉树大地震等地震灾害,给我们带来了惨痛的教训。与此同时,桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分,一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线, 同时,遭受破坏的大型桥梁修复往往非常困难,严重影响交通的抢通及恢复,从而影响救灾工作的 开展,继而引发更大的次生灾害。受到这些地震灾害的教训以后,基于桥梁抗震设计的结构控制技 术开始在我国桥梁工程界得到日益重视,国内相关部门积极开展了桥梁减隔震设计及研究工作。 对于地震作用,传统结构设计采用的对策是“抗震”,即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用 的能力。一般来说,通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全,防止结构整体破坏或倒塌,然 而,结构构件的损伤却无法避免。在某些情况下,靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难,需要 付出很大的代价。因此,我们必须寻求更为有效的抗震手段,如基于减隔震装置的结构控制技术等。 结构控制技术的应用,不仅可以提高结构的抗震性能,还可以节省造价,从某种意义上来说,这是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。对于桥梁或建筑结构,目前发展相对成熟、实际应用 较为广泛的是减隔震技术。减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。 图 1 加速度反应谱图 2 位移反应谱通过地震时的加速度反应谱(图1)与位移反应谱(图2)可以清楚地反映出不同阻尼下,加速度和位移随着地震周期的变化规律,当延长结构周期,增加结构阻尼可有效降低地震时的加速度和 位移响应。减隔震设计就是利用结构地震响应的这种性质,通过延长结构周期和提高阻尼达到减轻 地震作用的目的。 1.2 减隔震支座发展及现状 为了减小地震引起桥梁结构的破坏,各国学者对桥梁结构的减震、隔震进行了广泛、深入的研究,并取得了大量的研究成果。研究成果表明:对于桥梁结构比较容易实现和有效的减隔震方法主

铅芯橡胶支座的构造及性能

铅芯橡胶支座的构造及性能 铅芯橡胶支座的构造 铅芯橡胶支座构造如图所示,铅芯橡胶支座是在RB支座的中心压入铅芯构成的。铅芯压入后与橡胶支座融为一体追随剪切变形,这种支座是由橡胶支座安定的复原装置和铅的能量吸收装置所构成的阻尼机构一体型的隔震装置。 铅是一种具有良好塑性变形能力和能量吸收能力的金属。铅芯橡胶支座也是最早用于隔震结构的支座之一。铅芯橡胶支座凭借其优良的力学性能,较为简单的构造和高性价比,已经在工程中广泛应用。 铅芯橡胶支座的基本性能 1、铅阻尼器的能量吸收能力 橡胶本身是一种易拉压变形的材料,单独做成支座加力后变形巨大(如图)。工程用橡胶支座是由薄钢板与薄橡胶层叠组成,钢板对橡胶竖向变形有优秀的约束作用,竖向压缩刚度非常高,但与天然橡胶支座一样,LRB支座拉伸刚度较低,约为压缩刚度的1/7~1/10。

2、铅芯橡胶支座LBR的水平变形能力 钢板约束橡胶的竖向变形但对其水平变形没有影响。同时铅芯能够很好地追随支座变形,吸收地震能量。LRB支座水平性能稳定,LRB支座由于铅芯的存在,能够限制支座的水平变形,如下图所示,装有LRB支座的隔震结构的水平变形要比装有RB支座的小(不考虑外加阻尼作用下)。 3、铅芯橡胶支座LRB的工作特点

铅芯橡胶支座通过铅芯的大小来调整阻尼的大小。铅芯直径增大后,屈服力变大,阻尼量增加,但中心孔过大也会给支座的性能带来不良影响。 4、铅芯橡胶支座LRB的耐久性 日本等国家的工程调查表明,LRB支座与RB支座基本一致,隔震橡胶即使在使用100年后,其内部橡胶依然完好。有调查显示,LRB支座使用10年后,其特性基本保持不变,并预测出60年后其性能仅会下降3%。 5、铅芯橡胶支座LRB的基本力学性能 铅芯橡胶支座的滞回性能可用下图的双线型模型表示。其中细实线为橡胶支座的滞回特性。LRB支座的水平特性是与图示的橡胶部分与铅芯部分水平性能叠加而成,如图粗实线所示。铅芯橡胶支座在剪切变形为250%能表现出稳定的双线型滞回特性

基础隔震综述

基础隔震研究进展综述 摘要:基础隔震技术是一种结构控制技术在工程中应用广泛,其有造价低廉,施工便捷、控制效果佳,受到国内外的重视。本文综述了基础隔震的概念,以及研究进展。 关键词:基础,隔震,支座,阻尼,进展 一、引言 近年来我国在结构的隔震研究十分活跃,工程应用日益增多,已开始从理论和试验研究、方案设计、结合实际工程进行分析研究,在我国新的《建筑抗震设计规范》中,已增加了隔震专门章节。工程结构应用橡胶支座的推荐性设计标准亦已批准。在国际方面,自第一届国际结构控制会议于年在美国洛杉矶召开以来,大约每9 年召开一次,有关领域的文章也常见于国内外期刊和会议上。 二、概念 建筑结构隔震的本质思想是通过增加能够提供柔性和适当耗能装置(阻尼)的隔震层(系统),以达到减小结构振动的目的。基础隔震,就是在建筑物的基础和上部结构之间设置一个隔震层,延长结构的振动周期,适当增加结构的阻尼,使结构的位移集中于隔震层,上部结构像刚体一样,自身相对位移很小,从而使建筑物不发生破坏或倒塌。基础隔震技术的基本原理是通过设置在结构物底部与基础顶面之间的隔震消能装置,增加结构的变形能力和滞变阻尼。变形能力的增加,使得结构在地震作用下保持不倒;而阻尼的增大可以吸收更多的地震能量从而大大减小地震作用、基底位移和结构变形。同时,结构变形能力的增大导致了结构产生的第一振型周期变长。这与增大的阻尼相结合,就可以大大降低地震影响系数,并且结构底部有足够的横向变形能力和滞变阻尼,使得结构底部的应力分布较为均匀,避免了常见的结构底部首先破坏的可能性。 三、基础隔震体系的主要类型 基础隔震体系按隔震机理不同可划分为橡胶支座隔震体系、滑动摩擦隔震体

普通、盆式、铅芯、减隔震支座比较

橡胶 常用的隔震支座说明 减隔震系统除应满足正常的使用要求外,同时应能提供额外的水平柔度和耗能能力。因此,选择一个减隔震系统应仔细考虑系统的正常承载能力和位移要求、屈服强度、超过正常设计荷载后的往复变形能力、耗能能力和变形后的自复位能力等。 1、板式橡胶支座 图1,板式橡胶支座通过其剪切变形提供隔 震所需的水平柔度,其主要缺点是水平刚度很小, 在较低水平力如制动力、摇摆力等作用下,支座也 会产生较大的变形。为了控制过大的水平位移,可 将板式橡胶支座与钢制阻尼器结合使用。 图1 板式橡胶支座构造 2、铅芯橡胶支座 图2,铅芯橡胶支座的铅芯提供了地震下的耗能和静力荷载下所必须的屈服强度与刚度,在较低水平力作用下,因具有较高的初始刚度,其变形很小。在地震作用下,由于铅芯的屈服,一方面消耗地震能量,另一方面,刚度降低,达到延长结构周期的目的。 图 2 铅芯橡胶支座 图 3 铅芯橡胶支座滞回曲线 铅芯橡胶支座早在60年代就已发明,并在工程实际应用中被广泛采用,但关于其力学分析模型及设计参数的准确确定目前仍没有很好解决,我国在一些隔震建筑中已采用了铅芯橡胶支座,其力学模型和设计参数也没有明确的条文规定。另外,铅芯橡胶支座利用了铅剪切挤压滞回变形和橡胶剪切滞回变形两种机制耗能,耗能能力大,可提供较大的阻尼力,具有良好的减震效果,然而铅芯的增加使得该隔震体系的自恢复能力大大降低了。而且这种支座的缺点是隔震频带较窄,不能实现对多种频率特点的地震波都具有有效的减震、隔震效果。 3、高阻尼橡胶支座 高阻尼橡胶支座是采用特殊配制的橡胶材料制作,其形状及构造与天然橡胶支座相同。但该橡胶材料粘性大,其自身可吸收能量。由于与耗能功能集成在一起,可以节省使用空间,使用比较方便。

浅析铅芯隔震橡胶支座在桥梁抗震设计中的应用

浅析铅芯隔震橡胶支座在桥梁抗震设计中的应用 发表时间:2017-10-24T15:18:10.703Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第15期作者:毛伟 [导读] 我们必须寻求更为有效的抗震手段,如基于减隔震装置的结构控制技术等。 杭州市城建设计研究院有限公司上海分公司上海 201315 摘要:对于地震作用,传统结构设计采用的对策是“抗震”,即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。一般来说,通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全,防止结构整体破坏或倒塌,然而,结构构件的损伤却无法避免。因此,我们必须寻求更为有效的抗震手段,如基于减隔震装置的结构控制技术等。 关键词:桥梁抗震;隔震支座 对于桥梁或建筑结构,目前发展相对成熟、实际应用较为广泛的是减隔震技术。减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。铅芯橡胶支座是在一般板式橡胶支座基础上,在支座中心放入铅芯,以改善橡胶支座的阻尼性能的一种减隔震支座,其具有减隔震效果显著、适用范围广等特点,目前,铅芯橡胶支座已在我国广泛应用。 一、减隔震原理 地震中通过橡胶在水平方向的大位移剪切变形,隔离桥梁上、下部结构的地震运动,延长结构自振周期,减小地震作用力,并提供支座恢复力,通过铅芯在支座剪切过程中的挤压屈服耗散地震能量,从而实现减隔震功能。 二、减隔震设计 铅芯隔震橡胶支座的水平性能评价指标,根据在一定应变条件下其等效水平刚度和等效阻尼系数来判定其性能是否满足设计要求,等效水平刚度和等效阻尼系数的具体计算方法如图所示: Keq等效水平刚度(kN/m),heq等效阻尼系数,γ水平应变 FDmax、FDmin最大恢复力、最小恢复力 Dmax、Dmin最大变位、最小变位 W弹性变形吸收的能量,ΔW滞回曲线吸收的能量。 在日本规范中,要求 175%应变下的试验所得等效水平刚度在设计值±10%范围内,而要求试验所得等效阻尼系数≥设计值。同时要求支座的水平变形破坏性能需要达到 300%应变以上。 对于竖向承载力指标方面,日本是通过检测其竖向刚度和竖向变形值来判定;根据竖向压缩试验计算竖向刚度的试验值,规范要求其设计值±30%范围内;同时需要判断支座在设计死荷载与设计荷载之间的变形,要求变形值小于1mm。 在满足以上基本力学性能条件下,支座还必须满足以下相关稳定性试验要求,规范要求在以下各种稳定性试验研究中,支座的等效水平刚度和等效阻尼系数的变化在±10%以内。 本跨线桥主桥跨越某绕城高速公路,为避免高速公路外侧各类管线,主跨采用26.02m+29.2m跨径组合,上部为简支小箱梁,抗震采用下跨高速公路的设防标准取值,按地震基本烈度7度设防,地震动峰值加速度0.1g,抗震设防类别为乙类,抗震设防措施等级为8度,抗震设计方法为A类,E1和E2调整系数分别为0.61和2.2。本场地建筑抗震设防烈度为7度,设计地震基本加速度值为0.10g。设计地震分组为第一组,为Ⅳ类建筑场地,抗震重要性类别属乙类(重点设防类)。根据(DGJ08-9-2003)第3.2.2条规定,在多遇地震时设计特征周期值为0.9s,罕遇地震时设计特征周期值为1.1s。 两跨简支小箱梁采用Y4Qx470x1铅芯橡胶支座+GYZF4d450x71mm板式橡胶支座间隔组合隔震体系,验算在E2地震作用下支座剪切应变及稳定性,计算隔震措施后的地震作用。 地震作用分析计算模型如下图所示。 本次根据《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》选用隔震支座为Y4Qx470x1铅芯橡胶支座,支座高度128mm,安装高度168mm,支座弹性刚度10.6KN/mm,铅芯屈服力81KN,屈服后刚度1.7KN/mm,水平等效刚度2.3KN/mm,等效阻尼比16.7%。

铅芯橡胶隔震支座

LRB 我国的建筑隔震技术的研究开始于上世纪90年代,建筑用的隔震支座主要两大类:橡胶隔震支座和滑动隔震支座。橡胶隔震支座的工艺比较成熟,主要谈橡胶隔震支座中铅芯橡胶隔震支座。在普通橡胶隔震支座中开孔注铅,利用橡胶部分承重,利用铅芯部分在地震中的弹塑性性能达到耗散地震能量,减小地震震害效果、铅充当阻尼,还能提高竖向承载力,降低地震作用和减小隔震层位移。目前国内隔震普遍采用铅芯橡胶支座,但也有不少问题,在大变形阶段,铅芯易挤压不易复位,铅对环境也有影响。我国正研究高阻尼橡胶支座。 铅芯橡胶支座是目前国内外隔震结构设计中应用最广的一类隔震装置和弱连接装置,被广泛应用于新建隔震结构,加固改造工程以及连廊、雨篷、网架屋盖等与主体结构之间。橡胶隔震支座是目前世界范围内各类隔震结构中最常用的一类隔震装置,主要包括天然橡胶支座、铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座及各类改进型支座。 不足:因为橡胶支座通过水平剪切变形延长建筑桥梁的一阶固有周期,水平位移不能超过直径四分之三,否则发生失稳破坏,对于大型建筑需要支座比较大,导致设计施工造价等问题,满足要求的新型支座。耐久性和耐火性:橡胶空气氧化、气温、震动等影响发生火灾时钢板良好的导热性会加速橡胶损坏,要注意。 研究表明:通过对比分析和国内实际情况,现阶段铅芯橡胶隔震支座具有更好的隔震效果和经济效益(直接建设经费和震后减少的损失费用). 建筑铅芯橡胶隔震支座从原始的应用于建筑桥梁工程中,逐渐应 用到军队、医院、学校、消防中心、计算机中心、博物馆、商场、工厂、住宅等重要建筑工程中。 经过几十年的淘汰式发展,隔震技术成为最有效的结构振动控制技术。借助铅芯橡胶支座这种隔震装置,人类对建筑结构进行隔震设计的梦想终于得以实现。然而,建筑结构隔震设计效果的保证不仅仅依赖于能否生产制造出力学性能符合设计要求的铅芯橡胶支座,还更大程度上依赖于能否对整体建筑结构进行可靠的隔震设计及计算分析。从国内外隔震技术发展的现状来看,叠层橡胶隔震技术室现代隔震领域的主流,且主要分布在人口稠密,经济发达的城市。村镇结构一般在4层以下,具有周期短,自重轻等特点,若采用传统的橡胶隔震技术,隔震支座的设计面压往往远小于极限面压,从而造成隔震支座成

普通、盆式、铅芯、减隔震支座比较

上支座板 下支座板 橡胶 钢板 常用的隔震支座说明 减隔震系统除应满足正常的使用要求外,同时应能提供额外的水平柔度和耗能能力。因此,选择一个减隔震系统应仔细考虑系统的正常承载能力和位移要求、屈服强度、超过正常设计荷载后的往复变形能力、耗能能力和变形后的自复位能力等。 1、板式橡胶支座 图1,板式橡胶支座通过其剪切变形提供隔 震所需的水平柔度,其主要缺点是水平刚度很小, 在较低水平力如制动力、摇摆力等作用下,支座也 会产生较大的变形。为了控制过大的水平位移,可 将板式橡胶支座与钢制阻尼器结合使用。图1 板式橡胶支座构造 2、铅芯橡胶支座 图2,铅芯橡胶支座的铅芯提供了地震下的耗能和静力荷载下所必须的屈服强度与刚度,在较低水平力作用下,因具有较高的初始刚度,其变形很小。在地震作用下,由于铅芯的屈服,一方面消耗地震能量,另一方面,刚度降低,达到延长结构周期的目的。 图 2 铅芯橡胶支座图 3 铅芯橡胶支座滞回曲线铅芯橡胶支座早在60年代就已发明,并在工程实际应用中被广泛采用,但关于其力学分析模型及设计参数的准确确定目前仍没有很好解决,我国在一些隔震建筑中已采用了铅芯橡胶支座,其力学模型和设计参数也没有明确的条文规定。另外,铅芯橡胶支座利用了铅剪切挤压滞回变形和橡胶剪切滞回变形两种机制耗能,耗能能力大,可提供较大的阻尼力,具有良好的减震效果,然而铅芯的增加使得该隔震体系的自恢复能力大大降低了。而且这种支座的缺点是隔震频带较窄,不能实现对多种频率特点的地震波都具有有效的减震、隔震效果。 3、高阻尼橡胶支座 高阻尼橡胶支座是采用特殊配制的橡胶材料制作,其形状及构造与天然橡胶支座相同。但该橡胶材料粘性大,其自身可吸收能量。由于与耗能功能集成在一起,可以节省使用空间,使用比较方便。

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