【摘 要】
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地震是影响人类生活的重要问题,尤其近年来世界各地地震频发,对各国造成了不小的人员伤亡和经济损失。隔震技术可有效减轻地震对建筑结构的损害,其中隔震支座作为典型隔震装置被广泛使用。本文在对各类隔震支座进行研究后,从兼具中小震耗能能力和大震位移控制能力出发,提出了双阶滑动隔震支座,以不同摩擦系数滑动面将支座滑动区分为两个阶段,中小地震时仅在低摩擦面滑动,大震时高低摩擦面均滑动,对不同大小地震具有自适应性
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地震是影响人类生活的重要问题,尤其近年来世界各地地震频发,对各国造成了不小的人员伤亡和经济损失。隔震技术可有效减轻地震对建筑结构的损害,其中隔震支座作为典型隔震装置被广泛使用。本文在对各类隔震支座进行研究后,从兼具中小震耗能能力和大震位移控制能力出发,提出了双阶滑动隔震支座,以不同摩擦系数滑动面将支座滑动区分为两个阶段,中小地震时仅在低摩擦面滑动,大震时高低摩擦面均滑动,对不同大小地震具有自适应性。本文首先介绍双阶滑动隔震支座的结构及工作原理,推导了支座的力学模型及隔震结构运动方程;接着设计制作了足尺样品及缩尺样品,开展了性能试验,验证支座的性能参数并研究性能影响因素和残余位移规律;然后利用Abaqus软件对单质点隔震系统进行分析,研究支座的隔震效果及结构动力反应分析时的力学模型;再利用SAP2000软件对简支梁桥模型进行不同方案的隔震分析,研究支座在结构中的隔震效果;最后通过振动台试验,验证支座的隔震效果,探究连续加载下滑动体的残余位移规律。结果表明,双阶滑动隔震支座性能稳定,两阶摩擦系数试验值与设计值偏差不超过10%,且循环试验中变化率小于10%;支座滑动体最大位移值为加载波形最大幅值与一阶滑动限值的差值;支座滑动时,上部结构加速度保持一阶或二阶起滑加速度不变;支座实现了中小震隔震效果和大震隔震层位移控制效果的统一;简支梁桥隔震仿真结果表明,双阶支座组合方案与铅芯支座组合方案相比,梁体位移相近,梁体加速度减震效果好约40%,在8度设防和罕遇烈度地震作用时,桥墩减震效果分别好约53%和68%;简支梁桥振动台试验结果表明,地震峰值加速度为0.2g时,双阶支座隔震方案的减震效率约为60%,仿真分析结果约为66%,二者基本相符;支座在同一地震波多次激励下,残余位移不产生累积,且在不复位的情况下,滑动体每次的残余位移相同。
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