土工格室加筋橡胶土的隔震效应研究

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隔震是降低结构地震灾害的重要方法,但现有的建筑结构隔震方法或者造价较高、或者构造复杂,不适用于发展中国家农村地区的低层房屋。本文提出一种可用于低层房屋隔震的土工格室加筋的橡胶土隔震层,并对其静动力特性进行试验研究,根据试验得到的土工格室加筋橡胶土动静力特性,应用有限元模拟分析了此种隔震层对上部结构的隔震效应及影响因素,最后通过激振试验证明了加筋橡胶土隔震层的隔震效应。本文的主要研究结果如下:1、土工格室加筋能显著提高橡胶土的抗剪强度、减小体胀或体缩,改善橡胶土的变形特性,且加筋的效果随着橡胶土橡胶颗粒含量的增大而增大、随着竖向固结压力的增大而减小。2、橡胶土的动剪模量随着橡胶颗粒含量的增加而降低,并且其非线性随着橡胶颗粒含量的增加而增加;阻尼比随着橡胶颗粒的增加而增大;土工格室加筋能提高橡胶土的最大动剪模量和阻尼比,加筋后橡胶土的竖向模量有较明显的提高。3、数值模拟分析可得,上部结构的加速度随着隔震层橡胶颗粒含量的增加而降低,其下降的趋势随着隔震层橡胶颗粒含量的增加而变缓;上部结构加速度随着隔震层厚度的增加呈直线下降趋势;土工格室加筋橡胶土隔震层对上部结构的隔震效应较无加筋时更明显。4、通过自制震动装置试验验证了土工格室加筋橡胶土隔震层确实能起到隔震的效果(隔震层厚度为200mm、橡胶砂配合比为30%时,最大减震系数约为55%),且隔震层主要表现出对低频震动有明显隔震效果。
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