应用SMA绞线-叠层橡胶支座的底层框架砌体隔震.pdf.pdf

第25卷第4期2008年12月华中科技大学学报(城市科学版).(UrbanScienceEdition),刘嘉,崔衍斌,王学庆(辽宁工程技术大学土木建筑工程学院,辽宁阜新123000)摘要:研究基于SMA绞线一叠层橡胶复合支座的底层框架砌体结构隔震理论和方法,建立了底层框架砌体结构在隔震体系中的动力方程,同时分析一典型底层框架砌体结构在地震作用下结构的时程反应。研究表明,SMA绞线一叠层橡胶复合支座是一种有效的隔震装置,它用于底层框架砌体结构中,能有效地减小结构的位移、速度以及加速度时程反应,使底层框架砌体结构的地震响应明显降低。关键词:SMA绞线叠层橡胶复合支座;底层框架砌体结构;隔震中图分类号:+2文献标识码:A文章编号:(2008)04—。从理沦上讲,底层为柔性框架,由于允许有较大的弹性变形,可以对上部砌体结构有减震作用,从而可减少上部多层砌体结构的地震作用,但在历次地震中,这类房屋都有遭受严重破坏和倒塌的实例’。针对底层框架结构的上述问题,作者研究一种新型隔震装置,即应用形状记忆合金(SMA)这种智能材料的超弹性特性,将SMA制作成绞线布置在普通叠层橡胶支座周围,研制了SMA绞线一叠层橡胶复合支座,,将它用于基础隔震结构中,能有效地减小结构的位移和加速度时程反应使结构的地震响应明显降低。而且可有效的减小隔震层的相对水平位移,即使支座发生大变形(D>)结构依然可以很好地恢复原位。。相关数据如下:橡胶层有效承压面直径d为200mii1;橡胶层中to为12toni;上下联结钢板边长L为370ITUTI,中间开孔直径(fo为40nlin;橡胶垫外保护层厚度t为6mlTl;叠层橡胶总高度日为70real;其中,总高度包括上下两层厚钢板,各12Ⅱun,夹层钢板厚f。=(共10层),(共ll层),即70=2×12+×10+×ll;上下联结钢板厚度由上述数据可以得出:第一形状系数1:n(d2-do2)/4d-do200-40=,n(d+dn)/,橡胶垫的受压承载力越大,竖向刚度也越大。图ISMA绞线一叠层橡胶支座构造根据国内外的研究成果和应用经验,一般要求1≥15,此时,橡胶垫极限受压强度可达100~120MPa,当设计受压强度为15MPa时,~。由于实验对本复合支座的要求是其水平刚度和抵抗剪切变形的能力,所以我们可以不必严格要求1≥15,但可保持在±5%内。同时,由于本论文所设计的支座直径比较小,在这种情况下不必严格限定1的范围。另外,从一些外文参考文献中,我们会发现,一些国家的研究者已设计出第一形状系数Sl=12的橡胶支座,他们的研究和分析表明,这样的橡胶支座完全能够满足隔震要求。第二形状系数:收稿日期::刘海卿(1965一),男,吉林人,教授,博导,研究方向为结构抗震分析及振动控制,******@