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武漢建筑隔震橡膠支座性能研究

　　基礎(chǔ)隔震技術(shù)是近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的抗震技術(shù),其核心裝置為建筑隔震橡膠支座,主要目的是為了延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)的周期,在地震到來(lái)時(shí),由隔震支座承擔(dān)建筑主體結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)變形,降低能量向上傳遞率,減小上部建筑結(jié)構(gòu)的地震加速度響應(yīng),其減弱后的數(shù)值僅為非隔震時(shí)的12.5%-25%。如何設(shè)計(jì)優(yōu)化和提高既有的隔震橡膠支座的性能成為當(dāng)前的技術(shù)前沿。基于此,本文的主要研究工作有：首先,對(duì)基礎(chǔ)隔震技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行匯總,分別對(duì)隔震基本原理,基礎(chǔ)隔震技術(shù)所采用的橡膠支座的構(gòu)造及其特性,型式實(shí)驗(yàn)與出廠實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行了闡述,以此作為本文的理論來(lái)源和研究方向。然后,總結(jié)和推導(dǎo)了D600-700-800規(guī)格建筑隔震橡膠支座的形狀系數(shù)、壓縮和剪切性能等參數(shù)的計(jì)算,并對(duì)建筑隔震橡膠支座結(jié)構(gòu)采取手工計(jì)算方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算,驗(yàn)證了建筑隔震橡膠支座相關(guān)參數(shù)的合理性。

      再次,對(duì)通過(guò)計(jì)算而確定的D600-700-800規(guī)格建筑隔震橡膠支座產(chǎn)品進(jìn)行試制,先后采用了不同配方設(shè)計(jì)方案、不同硫化工藝設(shè)計(jì)方案以及不同表面處理工藝方案進(jìn)行了實(shí)物試制,并對(duì)各試制方案進(jìn)行了試驗(yàn)檢測(cè)和驗(yàn)證,新配方和新工藝改善了低剪切模量天然橡膠材料與金屬之間的粘合性,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行修正和歸納,提出了一個(gè)較為科學(xué)而完整的建筑隔震橡膠支座設(shè)計(jì)方法和制造方法,由此制備的隔震支座各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)完全滿足技術(shù)要求。最后,完成了某鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的公寓樓的隔震設(shè)計(jì),確定了對(duì)隔震支座布置和選型,完成了隔震結(jié)構(gòu)的靜力特性計(jì)算,完成了抗震設(shè)防烈度、罕遇地震作用下隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算,得到了該公寓樓采取隔震后的水平減震系數(shù)結(jié)果和水平位移反應(yīng)值,該住宅樓的水平向地震減震系數(shù)介于0.27與0.40之間,給出了該隔震住宅樓的隔震結(jié)構(gòu)分項(xiàng)設(shè)計(jì)建議：該住宅樓的上部結(jié)構(gòu)水平地震作用以及其抗震措施可以按照降低設(shè)計(jì)地震烈度半度進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì),確保了該結(jié)構(gòu)在地震中的大震安全性,上部結(jié)構(gòu)的用鋼量比非隔震結(jié)構(gòu)節(jié)省約3-4%,具有明顯的經(jīng)濟(jì)性和安全富余度