橡胶-陶粒垫层的隔震性能研究

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2008年以来,汶川、玉树等地区发生的地震给我国带来了严重的灾害,对村镇民居建筑的设计敲响了警钟。对此,本文研究了橡胶-陶粒混合物(granulatedrubber-ceramsite mixture简称RCM)滑移隔震的方法,通过在上部结构与基础之间,增设平铺一层RCM隔震垫,在遭遇大震时靠滑移摩擦耗去大量的地震能量,从而使上部结构免受地震的直接作用,减轻结构的破坏。橡胶和陶粒取材广泛,造价低廉,适用于量大面广的村镇民居建筑隔震。本文首先对不同规格的RCM垫层进行水平剪切和竖向压缩试验,得到其竖向刚度及摩擦系数、阻尼比等性能参数。然后对照实际工程结构,运用ETABS有限元软件建模仿真分析,对比隔震前后结构自振周期、层间剪力及位移,研究其隔震效果。最后,设计制作砌体房屋模型,进行振动台试验,分析RCM隔震模型在三条不同地震波以及不同加速度峰值激励下的响应,并研究隔震垫的厚度、密实状态及橡胶配比对其隔震效果的影响。研究结果表明,RCM隔震系统大震时隔震效果良好,上部结构的加速度反应有所降低,但隔震层残余位移较大。RCM隔震垫的材料特性、配比及厚度对隔震结构的地震反应产生影响,其隔震效果随各种因素的变化而不同。
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