叠层铅芯橡胶隔震支座剪切破坏模式研究
我们对试件的破坏发展过程进行了详细记录． 试验记录表明： 是否受拉力作用对叠层铅芯橡胶隔 震支座的极限剪切破坏过程起重要影响． 没有进行 受拉试验的 S1，S2 和 S3 试件，其剪切破坏发展过 程一致，如图 5 所示： 加载过程中，剪切变形逐渐由 线性剪切变形转变为非线性剪切变形，然后在橡胶 和封板的连接处首先出现橡胶层撕裂翘起现象，随 后翘起变 形 继 续 发 展，达 到 一 定 程 度 后 橡 胶 层 脱 开，试件宣告破坏． 未经受拉的试件其剪切破坏过 程是逐步发展的，在端部橡胶与封板连接处剪切应 力最大，伴随有明显的翘起变形． 经过受拉试验后 的 S4 试件，其破坏发生突然，如图 6 所示： 在 S4 试 件的水平剪切变形达到一定程度时，在中部橡胶层 发生突然的剪断，剪断面平整，破坏过程中没有明 显的局部变形产生．
Ｒesearch on Shear Failure Mode of Laminated Lead
Steel － plate － laminated － rubber － bearing Isolation Bearings
Abstract：
YAN Shuai － ping， ZHANG Jie
（ Jiyuan Vocational Technical College，Jiyuan 459000，China）
第 33 卷 第 1 期 2015 年 01 月
佳木斯大学学报（ 自然科学版） Journal of Jiamusi University （ Natural Science Edition）
文章编号： 1008 － 1402（ 2015） 01 － 0113 － 04
Vol． 33 No． 1 Jan． 2015
图 1 叠层橡胶支座剖面图及压剪状态受力图
图 2 水平剪切性能计算方法
绘出各试件剪应变 γ = 50% ； γ = 100% ； γ = 250% 时的第三条滞回曲线（ 图 3） ，并计算其对应 的剪切性能指标． 根据水平剪切性能试验结果，图 4 给出了不同剪应变与水平等效刚度 Kh、等效阻尼 比 heq 、屈服后刚度 Kd 和屈服力 Qd 之间的关系．
5 /110
5 /110
橡胶层数
22
22
屈服力 Qd （ kN）
147
147
屈服后刚度 K （ kN / m）
2100
2100
设计拉力（ kN）
385
385
试件表面温度
22℃
22℃
性能试验项目
剪切性能试验极限剪切破坏试验
拉伸性能试验极限剪切破坏试验
支座的水平等效刚度 Kh 和等效阻尼比 heq 按
下式计算（ 各参数含义见图 2） ：
大量的研究，但是关于叠层橡胶隔震支座剪切破坏 变 γ 和负剪应变 － γ 的水平位移作为最大水平正
机制的研究为数不多． 本文采用试验的方法，以叠 位移和负位移 ，连续作出 3 条（ 5 条） 滞回曲线，用
层铅芯橡胶隔震支座为对象，对其极限剪切破坏模 第 3 条滞回曲线计算支座的水平等效刚度． 试验过
3结论
本文通过叠层铅芯橡胶隔震支座的试验研究， 先后分析了不同剪切应变对支座剪切性能指标的 影响，拉力作用对支座剪切性能指标的影响，拉力
作用对支座极限剪切破坏的影响． 分析表明： 1 随 着剪切应变的增大，支座的水平等效刚度、屈服后 刚度、等效阻尼比、屈服力等指标均有所下降，但是 当剪切应变达到时，会出现硬化现象，支座屈服力 一定程度上增大； 2 拉力作用对支座的剪切性能影 响很小，支座水平等效刚度和屈服后刚度在受拉后 稍有下降，等效阻尼比和屈服力则略有提高； 3 拉 力作用对支座的极限破坏模式有明显影响，没有受 到拉力作用的支座有明显的破坏发展过程，而受过 拉力作用的支座破坏发生突然，且极限剪切位移和 极限剪切承载力均有所降低． 建议在工程设计中， 避免叠层铅芯橡胶隔震支座承受较大的拉力作用．
Shear performance test and ultimate shear failure test of laminated lead steel － plate － laminated
参考文献：
［1］ 日本建筑学会，隔震结构设计［M］． 北京： 地震工程出版社， 2006．
［2］ 周福霖，工程结构减震控制［M］． 北京： 地震出版社，1997． ［3］ 庄学真，等，1200 型大直径建筑叠层铅芯橡胶隔震支座性能
研究［J］． 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报： 自 然 科 学 版，2008，40 （ 3） ： 368 － 375． ［4］ 熊世树，周正华，王补林，铅芯橡胶隔震支座恢复力模型的 分析方法［J］． 华 中 科 技 大 学 学 报： 城 市 科 学 版，2003，20 （ 2） ： 28 － 31． ［5］ GB20688． 1 － 2007，橡胶支座第 1 部分： 隔震橡胶支座试验方 法［S］． ［6］ GB20688． 3 － 2006，橡胶支座第 3 部分： 建筑隔震橡胶支座 ［S］．
图 5 试件 S1，S2，S3 极限剪切破坏发展过程
2． 3 水平极限剪切破坏试验
在上述试验加载完成之后，测定 S1，S2，S3，S4 支座试件在最大设计压力下的极限剪切位移能力， 即对试件在设计最大压力作用下施加单向水平加 载，直至达到极限剪切位移状态． 极限剪切位移状 态指支座出现破坏、屈曲或滚翻． 表 3 中给出了四
Kh
=
Q1 X1
－ Q2 － X2
heq
=
2ΔW πKh（ X1 － X2 ） 2
支座的屈服后刚度 Kd 和屈服力 Qd 按下式计
算：
Kd
=
1 2
（
Q1
－ Qd1 X1
+
Q2
－ X2
Q
d2
）
Qd
=
1 2
（
Qd1
－
Qd2 ）
座滞回曲线 渐 趋“瘦 长 ”，说 明 支 座 水 平 等 效 刚 度 和屈服后刚度下降． 图 4 中不同剪应变下的剪切性 能指标对比则明显反应出： 随着剪切变形的增大， 叠层铅芯橡胶隔震支座的水平等效刚度和屈服后 刚度均有所下降（ 图 4（ a） （ b） ） ； 支座的等效阻尼 比也随着剪切变形的增大在减小（ 图 4（ c） ） ； 随着 支座剪切应变从 γ = 50% 增大到 γ = 100% ，支座 的屈服力有所下降，但是当剪切应变增大到 γ = 250% 时，3 个试件均出现硬化现象，屈服力反而明 显增大（ 图 4 （ d） ） ； 对比本组试验中的三个试件， 各项剪切性能指标接近，且均在产品设计值的 ± 10% 以内．
表 2 试件 S4 拉伸前后水平剪切性能指标
γ = 50%
γ = 100%
γ = 250%
是否进行拉伸试验 水平等效刚度 Kh （ KN / mm）
等效阻尼比 heq 屈服后刚度 Kd （ KN / mm）
屈服力 （ KN） 拉伸前后水平等效刚度变化
拉伸后等效阻尼比变化 拉伸前后屈服刚度变化
拉伸前后屈服力变化
叠层橡胶隔震支座承受较大的竖向压力的同时，也 250% 的动力加载试验，水平加载波形为正弦波，
可以承受较大的水平变形［1］． 关于叠层橡胶隔震 剪应变 γ = 50% 和 γ = 100% 时往复加载 3 次，剪
支座竖向压缩性能和水平剪切性能，国内外已经有 应变 γ = 250% 时往复加载 5 次． 以对应于正剪应
图 6 试件 S4 受拉后极限剪切破坏发展过程
116
佳木斯大学学报（ 自然科学版）
2015 年
表 3 试件水平极限剪切位移与极限剪切承载力
S1
S2
S3
S4
极限剪切位移
386mm 396mm 389mm 352mm
最大剪切力
884KN 915KN 1089KN 654KN
极限位移与规范差值 － 0． 26% 2． 86% 1． 04% － 8． 57%
受到内部钢板的约束，以及考虑到橡胶材料的非压 向加载和 2000KN 水平加载的构件试验． 拉伸试验
缩性，橡胶层中心会形成三向受压状态． 因此叠层 采用另外一套可以提供 2000KN 的竖向拉伸试验
橡胶隔震支座受压时的变形量很小，可以提供与相 机． 试件参数见表 1．
同截面积的 ＲC 柱相当的压缩刚度． 而当支座受到 剪力作用时，由于内部钢板不约束橡胶层的剪切变
S4 试件的剪切性能试验和拉伸试验均未出现
第1 期
闫帅平，等： 叠层铅芯橡胶隔震支座剪切破坏模式研究
115
破坏现象，并且没有出现明显的不可恢复的变形． 度和屈服后刚度均有所下降，而等效阻尼比和屈服 表 2 中给出了 S4 支座试件在拉伸前后的剪切性能 力略有提高； 总体来说，试件受拉力作用前后，其水 指标． 比较拉伸前后的剪切性能指标可以发现： 叠 平剪切性能指标变化不大． 层铅芯橡胶支座在受到拉力作用之后，水平等效刚
叠层铅芯橡胶隔震支座剪切破坏模式研究①
闫帅平， 张 杰
（ 济源职业技术学校，河南 459000）
摘 要： 对叠层铅芯橡胶隔震支座进行了水平剪切性能试验、极限剪切破坏试验和受拉后的水
平剪切性能试验、极限剪切破坏试验，根据试验结果及现象，研究了剪切应变对隔震支座力学性
能的影响、支座极限剪切破坏发展机制及受拉工况对支座极限剪切破坏模式的影响．
式进行探讨． 由于地震作用下，部分支座会承受拉 程中，加载速度为 5mm / s，恒定压力允许偏差为 ±
力，本文对其中一组试件进行了受拉工况之后的极 10% ，剪切位移允许偏差为 ± 5% ．
限剪切破坏试验，以考虑地震作用下拉应力对支座
表 1 试件参数表
编号 － 类型
S1
S2
S3
S4
LＲB 直径（ mm）
700
700
合集下载
铅芯橡胶隔震支座 参数计算
铅芯橡胶隔震支座参数计算铅芯橡胶隔震支座是一种广泛应用于建筑隔震的装置，其核心组成部分包括橡胶层和嵌入其中的铅芯。
这种结构在地震时能够吸收和分散地震能量，从而减少对建筑物的破坏。
为了选择合适的铅芯橡胶隔震支座，需要对其参数进行计算。
以下是一些关键参数的计算方法：1.设计位移：这是指隔震支座在地震作用下预期的最大位移。
设计位移通常根据建筑物的地震响应分析来确定，需要确保支座在此位移范围内能够正常工作。
2.水平刚度：水平刚度是指隔震支座在水平方向上抵抗变形的能力。
它可以通过实验测定或根据制造商提供的数据来确定。
水平刚度对建筑物的自振周期有重要影响，进而影响地震响应。
3.阻尼比：阻尼比是衡量隔震支座耗能能力的一个指标。
铅芯橡胶隔震支座的阻尼主要来源于橡胶材料的剪切变形和铅芯的塑性变形。
阻尼比可以通过实验测定或根据制造商提供的数据来确定。
4.竖向承载力：这是指隔震支座在竖向方向上能够承受的最大压力。
竖向承载力应根据建筑物的重量和可能产生的竖向力（如风力、雪载等）来确定。
5.铅芯含量：铅芯含量是指隔震支座中铅芯所占的比例。
铅芯含量会影响支座的耗能能力和延性。
一般来说，铅芯含量越高，耗能能力越强，但延性可能会降低。
因此，铅芯含量应根据具体工程需求进行优化设计。
在计算这些参数时，需要考虑建筑物的具体情况，如结构形式、地震烈度、场地条件等。
此外，还应参考相关的国家和地方标准，确保隔震支座的设计符合规范要求。
最后，需要注意的是，铅芯橡胶隔震支座的参数计算是一个复杂的过程，建议在实际工程中咨询专业的结构工程师或隔震技术专家。
建筑隔震叠层橡胶支座研究进展
１２ 叠层橡胶性能研究 ．
在 Ｈｒ ｇ ａｉ ｘ理论 的基础 上 ， Ｎ Ｇ ｎ 研 究 了无 限 ｎ Ａ． ．ｅｔ 长条 、 圆形不可压缩 弹性层 的压缩 、 曲和剪切特性 ， 弯 在小变形假设 和不 可压 缩假 设下 得 出 了形 式 简单 的 线性解 。Ｐ Ｂ Ｌ ｃ 进一 步研究 了固结在两端 刚性板 ． ．ｉＵ ｎｙ 的线 弹性材料压缩性能。Ｃ Ｇ Ｋ ｈ 变量变换法得 到 ． ．ｏ用 了方形可压缩材料的压缩 刚度 ， 并证 明了抛物 面变形 假设是符合实际情况 的。Ｍ．．ｈｌ ｕ Ｓ Ｃ ａ ｏｂ考虑 了体积压 ｈ 缩率对压缩刚度的影 响， 此基础上 研究 了长 条方形 在
要 】 隔震结构可以有效 地减轻房屋 的地震反应 ， 减轻地震 灾害 。在隔震结构 中 ， 层橡胶支 座得 到广 叠
泛应用。本文 分别 阐述 了天然叠层橡胶 支座 、 高阻尼 橡胶支座 、 芯橡胶支 座 、 维加强 板支座 的研究进 展 。在 铅 纤 此基础上 ， 对这一领域的研 橡胶支 座 需 要提 供足 １
够 的 竖 向 承 载力 和 承 受 较 大 的水 平 变 形 。 因 此 ， 对 针
对 叠层橡胶支座力 学特性 的理 论研究 ， 一般基 于
叠层橡胶 支座 的强 度和 刚度 的研 究成 为 主要 的研 究
Ｈ ｒ ｇ 理论。该理论是基 于不可压缩 的弹性体 ， 为 ａｎｘ ｉ 作
橡胶 的 压 缩 性 能 和 弯 曲 下 的钢 一橡 胶 粘 结 影 响。 Ｈ Ｃ Ｔａ ． ．ｓ ｈ 推导 出无限长条圆形 、 ｉＪ 方形 的压缩刚度 ， 并
用有限元方法进行 了验 证。之后 ， 又推导 了粘结在刚
叠层橡胶支座作 为承压构 件 ， 其稳 定 性也 有大 对
量 的研究 。Ｃ ｗ．ｏｄｒ Ｊ ． Ｒ ｅｅｌ从理 论和实验研究 了橡胶支 ８
浅析基础隔震种类及其隔震原理
体系。
地震作用下 ，橡胶垫可 以隔离水平方 向
的 运 动分 量 。
层的变形较大 ，隔震器容易被破坏 ，但
这种体 系克服了不可 回复位移的缺点。 （ 带 限位装 置的摩擦 隔震 系统 ３） 是一种综合 了前两者优点 的隔震体系。 在中 、小地震作用下 ，该隔震结构表现
（ ２）铅芯 橡胶支座 ：其制作方法 是在橡胶支座 中心钻孔 ，并插入一个铅 芯 ，使支座具有滞 回阻尼特性 ，支座的
能 力 ；水 平方 向有 很 大 的变 形 能 力 ，在
（ 恢 复力摩擦 隔震系统 主要 由 ２）
相 对滑 动 的叠 层 不锈 钢板 和提 供 弹 性恢
复力的橡胶核心组成。其 隔震效果不如 纯摩擦 隔震体 系，在大震 作用下隔震垫
体系 、滑动摩擦隔震体系 、复合隔震体
系 、悬挂隔震体系 、摩擦摆体 系、滚轴 或滚珠摩擦隔震体系及滑动 凹面基础隔 震 体系等 。通过近几年的发展和在工程 实践中的应用 ，隔震领域应用 比较成熟 的主要是叠层橡胶垫隔震体 系、滑动摩 擦隔震体 系、复合隔震体 系和悬挂隔震
浅析基础 隔震种类及其 隔震原理
文／ 华 宇 杨 帆 银 秋 实 刘
能能力。
摘要：为了 促进 隔震技术在多层建筑 中的应用 ，降低地 震带来的 灾害，本文简要介
绍 了建筑物基础 隔震的工作原理 ，并且就现今建筑工程界常用的 几种 隔震体 系及 其工作 原理作 了说明，使读者对基础 隔震领域有个基本的 了解。
临界阻尼 比得到４ ５ 的提高。因此 ， ～倍
在低阻尼要求 的情况下 ，可 以不使用阻 尼器 ，从而在一定条件下达到经济简单
的 目的 。
为纯摩擦 隔震体 系的特点 ，在大震作用
地震作用下 ，橡胶垫可 以隔离水平方 向
的 运 动分 量 。
层的变形较大 ，隔震器容易被破坏 ，但
这种体 系克服了不可 回复位移的缺点。 （ 带 限位装 置的摩擦 隔震 系统 ３） 是一种综合 了前两者优点 的隔震体系。 在中 、小地震作用下 ，该隔震结构表现
（ ２）铅芯 橡胶支座 ：其制作方法 是在橡胶支座 中心钻孔 ，并插入一个铅 芯 ，使支座具有滞 回阻尼特性 ，支座的
能 力 ；水 平方 向有 很 大 的变 形 能 力 ，在
（ 恢 复力摩擦 隔震系统 主要 由 ２）
相 对滑 动 的叠 层 不锈 钢板 和提 供 弹 性恢
复力的橡胶核心组成。其 隔震效果不如 纯摩擦 隔震体 系，在大震 作用下隔震垫
体系 、滑动摩擦隔震体系 、复合隔震体
系 、悬挂隔震体系 、摩擦摆体 系、滚轴 或滚珠摩擦隔震体系及滑动 凹面基础隔 震 体系等 。通过近几年的发展和在工程 实践中的应用 ，隔震领域应用 比较成熟 的主要是叠层橡胶垫隔震体 系、滑动摩 擦隔震体 系、复合隔震体 系和悬挂隔震
浅析基础 隔震种类及其 隔震原理
文／ 华 宇 杨 帆 银 秋 实 刘
能能力。
摘要：为了 促进 隔震技术在多层建筑 中的应用 ，降低地 震带来的 灾害，本文简要介
绍 了建筑物基础 隔震的工作原理 ，并且就现今建筑工程界常用的 几种 隔震体 系及 其工作 原理作 了说明，使读者对基础 隔震领域有个基本的 了解。
临界阻尼 比得到４ ５ 的提高。因此 ， ～倍
在低阻尼要求 的情况下 ，可 以不使用阻 尼器 ，从而在一定条件下达到经济简单
的 目的 。
为纯摩擦 隔震体 系的特点 ，在大震作用
铅芯橡胶支座在桥梁中应用的减震效果分析
橡胶 支座 则 能使桥 梁结 构 地震 的 时候 ， 解地 震 缓 作 ¨ 带 水 的破坏 ： 长结 构 的 自振 周 划 ， 备 Ｊ 延 具 ‘ 定
它 来进 行模 拟 。 舣线 性模 型 的 各参 数和 和棚 对 关 系 ２所
的阻尼 消耗地 震 产 ， 的能 餐 ， 得地 震作 用人 幅度 １ 使 『 减 小 ， Ｉ １ 为代 表性 的箍层橡 胶 支座 为钳 芯 Ｆ ｊ 最 ｆ 】
铅 ： ；隔震橡胶支座简 介 ｝
锵 芯橡胶 隔震 支 靠 铅芯术 ｌ收地震 的 能量 ， 及 Ｉ 其 学性 能具仃 良殳 『双 线性特 ， 服前 的刚度 ｒｆ ｊ 较人 ， 能够 很好抵御 荷载年微 震动带来 的不适感 ， ¨
服 后 的刚 的剧其Ｊ 使 』 ， 良好 的隔 震 ； 结构 具 备 线性
鹋
：
ｋ 一铅芯像胶支座嵌入铅芯前的水平等效刚度 （ ＝ ｒ
Ｇ ） Ａ／ ：
ｋ 一铅 芯 像 胶 支 座 嵌 入 铅 芯 水 平 等 效 刚 度 ； Ｃ ｖ一铅芯像胶支座屈服后刚度的； （） 想
（ １取为 ７ ｓ， Ｅ） ５ ｍ／ 罕遇 地震 （ ２ 取 为 ２ ５ ｍ／ 。 舢 ｃ Ｅ） ５ ｓ 丁 ｃ ２ 隔震 支座 参数 ． ４
２ 铅芯隔震橡胶隔震桥梁地震响应分析
２１ ． 大桥 概 况 本 桥起 点桩 号 为 Ｋ０ ３ ５ １ ５ 终 点桩 号为 １＋ ５ ． ， ５
３ 有 限元建模及动 力特性 计算
模 型截 面 如 图 ４所 示 。
Ｋ０ ３ ８ ５ ５ 全 长 ３ ３ ０ 为弧 形桥 ， 半径 为 １＋ ５ ． ， ０ ０ ． ｍ， ５ 其 ７ ３９ ５ 上 部 结构 为 １ ９ ． ｍ， ５ ５× ２ ｍ 预 应 力钢筋 混凝 ０ 土 小 箱梁 ， 面连 续 ， 桥 下部 结构桥 墩采 用 钢筋 混凝 土 圆墩柱 ， 基础 采 用桩 基础 ， 台采 用柱 式桥 台及 桥
它 来进 行模 拟 。 舣线 性模 型 的 各参 数和 和棚 对 关 系 ２所
的阻尼 消耗地 震 产 ， 的能 餐 ， 得地 震作 用人 幅度 １ 使 『 减 小 ， Ｉ １ 为代 表性 的箍层橡 胶 支座 为钳 芯 Ｆ ｊ 最 ｆ 】
铅 ： ；隔震橡胶支座简 介 ｝
锵 芯橡胶 隔震 支 靠 铅芯术 ｌ收地震 的 能量 ， 及 Ｉ 其 学性 能具仃 良殳 『双 线性特 ， 服前 的刚度 ｒｆ ｊ 较人 ， 能够 很好抵御 荷载年微 震动带来 的不适感 ， ¨
服 后 的刚 的剧其Ｊ 使 』 ， 良好 的隔 震 ； 结构 具 备 线性
鹋
：
ｋ 一铅芯像胶支座嵌入铅芯前的水平等效刚度 （ ＝ ｒ
Ｇ ） Ａ／ ：
ｋ 一铅 芯 像 胶 支 座 嵌 入 铅 芯 水 平 等 效 刚 度 ； Ｃ ｖ一铅芯像胶支座屈服后刚度的； （） 想
（ １取为 ７ ｓ， Ｅ） ５ ｍ／ 罕遇 地震 （ ２ 取 为 ２ ５ ｍ／ 。 舢 ｃ Ｅ） ５ ｓ 丁 ｃ ２ 隔震 支座 参数 ． ４
２ 铅芯隔震橡胶隔震桥梁地震响应分析
２１ ． 大桥 概 况 本 桥起 点桩 号 为 Ｋ０ ３ ５ １ ５ 终 点桩 号为 １＋ ５ ． ， ５
３ 有 限元建模及动 力特性 计算
模 型截 面 如 图 ４所 示 。
Ｋ０ ３ ８ ５ ５ 全 长 ３ ３ ０ 为弧 形桥 ， 半径 为 １＋ ５ ． ， ０ ０ ． ｍ， ５ 其 ７ ３９ ５ 上 部 结构 为 １ ９ ． ｍ， ５ ５× ２ ｍ 预 应 力钢筋 混凝 ０ 土 小 箱梁 ， 面连 续 ， 桥 下部 结构桥 墩采 用 钢筋 混凝 土 圆墩柱 ， 基础 采 用桩 基础 ， 台采 用柱 式桥 台及 桥
叠层橡胶支座隔震结构的楼层及反谱基本理论研究
系统 的运行控制方 程 ， 由该 方 程 借 助 摄 动 法 可 得 到
主次 综 合 系 统 的动 力 性 质 ， 而 可 获 得 更 接 近 于 实 从
际情 况 的楼 层 反应 谱 曲线 。
文 献 标 识 码 ： Ａ
关键 词 ： 主 、 结 构 系统 ； 层反 应 谱 ； 次 楼 隔震 系统 中 图 分 类 号 ： ＴＵ３ １
情况 下 ， 虑 主 次 结 构 间干扰 作 用后 ， 导 出主 、 考 推
次、 隔震 系统 所 组 成 的 整 体 系统 的 运 动 控 制 方 程 ， 为获 得 叠 层 橡 胶 支座 隔 震 结 构 的 楼 层 反 应 谱 提 供
了理 论 基 础 。
对 较 常 用 的叠 层 橡 胶 隔 震 体 系 ， 虑 主 次 结 构 系 统 考 间干扰作用后 ， 到 主 、 隔震 系 统所 组 成 的整体 得 次
（ｕ ５ ） Ｓ ｍ． ８
叠 层 橡 胶 支 座 隔 震 结 构 的楼 层 反 应 谱 基本理论研究’
田文斌
（ ． 原 第 一 热 电厂 ， 西 太 原 １ 太 山 ０ ０２ ） ３ ０ １
Ａ Ｔｈｅ ｅ ｉ ａ ｕ ｆ Ｆｌ ｏ ｓ ｎ ｅ Ｓ ｃ ｒ ｏｒ ｔｃ ｌＳｔ ｄｙ ｏ ｏ ｒ Ｒｅ ｐｏ ｓ ｐｅ ｔ ａ ｆ ｒ Ｂａ ｅ Ｉ ｏ ａｔｏ ｔ ｕ ｔ ｒ ｔ ｂ ｅ － ａ ｉ ｇ ｏ ｓ － ｓ ｌ ｉ ｎ Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｗｉ ｈ Ｒｉ ｂ ｒ Ｂｅ ｒ ｎ
ｂ ．在 建 筑 物 滑 移 过 程 中 ， 筑结 构 及 隔 离 体 系 建 材料均保持 为线弹性状态 ； Ｃ ．建 筑 物 在 接 触 面 上 滑 动 时 ， 倾 覆 或 摇 摆 现 无
维普资讯
主次 综 合 系 统 的动 力 性 质 ， 而 可 获 得 更 接 近 于 实 从
际情 况 的楼 层 反应 谱 曲线 。
文 献 标 识 码 ： Ａ
关键 词 ： 主 、 结 构 系统 ； 层反 应 谱 ； 次 楼 隔震 系统 中 图 分 类 号 ： ＴＵ３ １
情况 下 ， 虑 主 次 结 构 间干扰 作 用后 ， 导 出主 、 考 推
次、 隔震 系统 所 组 成 的 整 体 系统 的 运 动 控 制 方 程 ， 为获 得 叠 层 橡 胶 支座 隔 震 结 构 的 楼 层 反 应 谱 提 供
了理 论 基 础 。
对 较 常 用 的叠 层 橡 胶 隔 震 体 系 ， 虑 主 次 结 构 系 统 考 间干扰作用后 ， 到 主 、 隔震 系 统所 组 成 的整体 得 次
（ｕ ５ ） Ｓ ｍ． ８
叠 层 橡 胶 支 座 隔 震 结 构 的楼 层 反 应 谱 基本理论研究’
田文斌
（ ． 原 第 一 热 电厂 ， 西 太 原 １ 太 山 ０ ０２ ） ３ ０ １
Ａ Ｔｈｅ ｅ ｉ ａ ｕ ｆ Ｆｌ ｏ ｓ ｎ ｅ Ｓ ｃ ｒ ｏｒ ｔｃ ｌＳｔ ｄｙ ｏ ｏ ｒ Ｒｅ ｐｏ ｓ ｐｅ ｔ ａ ｆ ｒ Ｂａ ｅ Ｉ ｏ ａｔｏ ｔ ｕ ｔ ｒ ｔ ｂ ｅ － ａ ｉ ｇ ｏ ｓ － ｓ ｌ ｉ ｎ Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｗｉ ｈ Ｒｉ ｂ ｒ Ｂｅ ｒ ｎ
ｂ ．在 建 筑 物 滑 移 过 程 中 ， 筑结 构 及 隔 离 体 系 建 材料均保持 为线弹性状态 ； Ｃ ．建 筑 物 在 接 触 面 上 滑 动 时 ， 倾 覆 或 摇 摆 现 无
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隔震支座概述及研究现状
Ｅ 圭 ｊ 一・
＿ ｌ ＿ ｌ
咖
复位力 ， 达到隔震效果 ； ⑨表示上部结构和下部结构之间发生相对位移时耗 能装置 ， 起到减少上部结构振幅的作用和消能的作用 ； ⑥表示在竖 向方向支
承上 部 结构 的装置 ， 使 上部 结构 具 有正 常使 用 的 功能 。
３ ． １天然橡 胶 叠层 橡胶 支座
—
誉
高阻尼叠层橡 滞回阻尼机构 利用材料 的弹塑性 高阻尼橡胶 利用高阻尼橡胶的非 胶支座 变形性能 线性特性
铅 芯叠层橡胶 滞回阻尼机构 利用材料 的弹塑性 天然橡胶＋ 利用叠层橡胶＋ 铅芯 支座 变形性能 铅芯 的组合非线性特性 钢制阻尼器 滞回阻尼机构 利用材料的弹塑性 低屈服点钢 利用钢材的塑性变形 变形性能 材 特性
ｂ ） 位移 响 应
摩擦阻尼机构 利用材料的摩擦力 金属＋ Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ 根据单摆原理＋ 摩擦 来耗能 摩擦材料 滞回 黏性阻尼机构 利用材料的摩擦力 油或黏性材 抵抗力 Ｆ 与速度 Ｖ 之 来耗能 ｊ Ｉ ； ｌ 间的关系为 Ｆ
＝ ａｖ
—
隔 震 结构 的 计算 模 型如 图２ 所 示 。其 中隔 震 层 的减 隔 震装 置 需 实现 三 种 功能： ④表示在水平方向支承上部结构的装置 ， 起到延长结构 自振周期 ， 提供
特性 、 隔震 特 性 、 复位 特 性 、 阻尼 消 能特 支座完全破坏。因此支座的极 限承载力取决于内部加强板的强度 。叠层橡胶 因内部钢板不约束橡胶层的剪切变形 ， 橡胶层在水平 性［ ３ ］ 。 承 载力 特性 指 建筑 物 在 正常使 用 支座受到剪力作用时 ， 状态 下 ， 减 隔 震支 座 应 具有 较 大 的竖 向
３ 隔震 支 座概 述
铅芯橡胶隔震桥梁结构的地震反应动力分析
沿截面 日离散 等分 为 ３段 。质量 ｍ， Ｉ、 为 Ⅱ两 段墩 身质量 和 的一半 ， 质量 ｍ， Ⅱ、 Ｉ 为 Ｉ 两段 墩身质量和 的一半 ， 量 ｍ Ｉ 质 为一半 Ｉ 段墩身质量 与墩顶集 中质量 之和。结构简 化计算 Ｉ Ｉ 简图如图 ２ ｂ 所 。采用铅芯橡胶 隔震支座时 ， （） 梁的质量 则 通过连接元件 ． 与墩 身质 量相连接 ， 结构是一个具有 肘 １个
时程及傅 氏谱如 图４所示 。
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建筑结构设计中的隔震减震措施探讨
建筑结构设计中的隔震减震措施探讨摘要：地震是地壳移动快速释放能量过程中造成的振动，强大的地震波对建筑物而言是一场无法避免的灾难，建筑物的隔震减震措施越来越重要。
本文阐述了建筑减震隔震措施的基本原理，并对目前建筑结构减震技术措施及隔震技术措施进行了分析，可以看出随着社会的进步及科技的发展，建筑结构的减震隔震措施正逐步完善，具备更强的适应性及耐久性。
关键词：结构设计、建筑隔震、建筑减震1引言我国处于环太平洋地震带和欧亚地震带之间，是一个地震频发的沿海国家，受到太平洋板块、印度板块及菲律宾海板块的挤压；特别是汶川大地震后，给人们的生活带来了极大的不利影响，给社会经济带来了巨大的破坏，由此，抗震问题越来越受到人民的关注，采用合适的抗震设防措施来增加建筑物的抗震性能是建筑工程结构设计过程种的重要内容。
现阶段，我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）中对建筑结构的抗震性能有明确的规定，即大震不倒、中震可修、小震不坏，为实现“三个水准”的设防目标，国内学者及有关主管部门在建筑结构抗震方面进行了大量的研究工作，归纳总结了较多的抗震设计原则，例如：适当把控建筑结构刚度、允许地震时建筑物处于非弹性状态、允许建筑物地震时出现裂缝等，即达到增加结构延性、实现裂而不倒的目标。
根据我国几十年来的结构抗震实践证明，传统的设计原则基本可行，当遇小震、中震时尚可保障建筑结构的安全性，当遇到超出本地区抗震设防烈度的地震时，结构的安全就无法得到较好的保障，因此，部分处于地震断裂带附近的城市将学校、医院等公共服务设施的抗震设防烈度在本地区基本烈度的基础上适当的提高。
当传统的抗震设计原则无法满足现代的抗震要求时，隔震减震技术应运而生。
2建筑减震隔震基本原理隔震是指在建筑物基础、下部及上部结构之间设置具有整体复位能力的隔震层，从而达到延长结构自振周期、减小水平地震作用的功能。
隔震技术多用于高层建筑中，可降低40%~80%的地震作用，特别是在高烈度地区效果最为明显，但是隔震技术属于半主动抗震技术，施工时预制在建筑物结构中，构造要求较高且做法复杂，不易更换，后期需要进行适当的维护。
建筑结构设计中的隔震减震措施
建筑结构设计中的隔震减震措施摘要：随着社会的不断向前发展,我国的建筑物也越来越多,而且建筑物的高度也在不断增加,建筑物的隔震减震措施也越来越重要。
文章阐述了建筑结构设计中隔震减震存在的问题，并提出相关措施。
关键词：建筑结构设计;隔震;减震;措施;1建筑结构设计中隔震减震存在的问题1.1隔震减震支座会受到抗震墙的影响为了能够让建筑结构变得更加稳固，这就需要在对减震和隔震的设计上做到尽量分散，若设置在建筑周围，地震时建筑的倾覆力大大增加，同时也会对建筑物的支座拉力产生严重的影响。
根据设计过程中的实际情况，在受力较大的一面应当设置抗震减震支座，支座间的距离也不能够过大，一般在2 m左右就能够满足实际的设计需求。
其次就是隔震减震支座往往也会因为拉力而产生变化，导致建筑的减震隔震效果受到一定的影响，从而导致建筑物出现水平方向的形变。
1.2高层建筑结构设计中建筑物走向对抗震的影响地震是常见的自然灾害，引起地震发生的主要原因就是地壳运动。
因此这就需要相关的工作人员在建筑设计的过程中对当地的地质结构进行全面细致的分析，往往地震过程当中地震的方向会对房屋产生明显的影响。
震向指的是房屋在地震过程当中的震动方向，在建筑物建造过程当中选择建造地址时一定要结合当地的地质状况和地震发生的方向，让建筑物的走向和震向呈现出相互垂直的状态，避免建筑物和震向之间出现相互平行的情况。
如果建筑物在建造的过程当中走向和震向相对平行，那么建筑物在地震中的倒塌概率大幅度增加，而垂直的话就能够很好的避免这一情况的出现。
1.3建筑结构的选择在建筑的隔震减震设计的过程中结构形式的选择是非常重要的。
传统的框架结构主要的特点就是剪切变形，现阶段通常选择的都是橡胶支座来进行隔震和减震。
在实际应用的过程当中采用重叠的橡胶支座不单单能够让框架的隔震减震作用得到一个大幅度的提升，最重要的是还能够让主框架的避震能力大大提升，从而确保建筑物在地震中的安全。
1.4墙体与防震缝设计问题在建筑物建造和设计的过程当中，对墙体的规划和设计也是非常重要的环节之一。
橡胶支座水平剪切弹塑性力学性能试验研究
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第３ ３卷 第 ３ 期
２ ０ 年 ６月 ０７
兰
州 理
工 大
学
学
报
Ｖ ０． ３ １３ Ｎｏ ３ ．
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应用于高层或超高层的铅芯橡胶支座， 在地震作用 下的各种力学性能更加复杂 ， 此时铅芯橡胶支座的
性变形来提供滞变阻尼 ， 吸收能量， 因此同时具有降
低结构水平刚度和耗能的功能． 在实际使用时可 以 节省空间， 施工上也较为便利， 已成为工程应用最多 种隔震装置Ｅ ］铅芯橡胶支座作为一种有效 的 Ｚ． ， ｓ
性．
关键词 ：铅芯橡 胶支座 ；剪切 弹塑性 ；小应变滞回特性
中图分类号 ： ＴＵ３２ １ ５ ｅ ｔ ｌｉ ｅ ｔｇ ｔｏ ｆｅａ ｔｃ ｐ ａ ｔｃ ｍ ｅ ｈａ ｃ ｌｂ ｈ ｖｏ ｒｏ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｎｖ ｓｉ ａ ｉｎ ｏ ｌｓｉ－ ｌ ｓｉ ｃ ｎｉａ ｅ ａ ｉ ｕ ｆ ｈｏ ｉｏ ｔ ｌｓ ａ ｉ ｆｒ ｂ ｅ ｅ ｒｎ ｓ ｒｚ ｎ ａ ｈｅ ｒｎｇ ｏ ｕ ｂ ｒ ｂ ａ ｉ ｇ
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Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅｔ ｓ ｆｓ ｅ ｒｎ ｌｓｉ－ ｌｓ ｉ ｍｅｈ ｎｃ ｌ ｅ ａ ｉｕ ｆｌａ ｉｇｒ ｂ ｅ ｅ ｒｎ ｓ ｔ ｓｄ ｏ ｈ ｅ ｔｏ ｈ ａ ｉｇ ｅａ ｔ ｐ ａ ｔ ｃ ａ ｉａ ｈ ｖｏ ｒｏ ｅ ｄｎ ｕ ｂ ｒｂ ａｉ ｇ ，ｉ ｃ ｃ ｂ
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第３ ３卷 第 ３ 期
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关键词 ：铅芯橡 胶支座 ；剪切 弹塑性 ；小应变滞回特性
中图分类号 ： ＴＵ３２ １ ５ ｅ ｔ ｌｉ ｅ ｔｇ ｔｏ ｆｅａ ｔｃ ｐ ａ ｔｃ ｍ ｅ ｈａ ｃ ｌｂ ｈ ｖｏ ｒｏ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｎｖ ｓｉ ａ ｉｎ ｏ ｌｓｉ－ ｌ ｓｉ ｃ ｎｉａ ｅ ａ ｉ ｕ ｆ ｈｏ ｉｏ ｔ ｌｓ ａ ｉ ｆｒ ｂ ｅ ｅ ｒｎ ｓ ｒｚ ｎ ａ ｈｅ ｒｎｇ ｏ ｕ ｂ ｒ ｂ ａ ｉ ｇ
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