鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座的基本水平性能

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(1>研究鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座的基本水平性能。
(2)研究鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座在水平動態(tài)作用下各特征參數(shù)的變化情況。通過鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座的力與位移的滯回曲線，算出其在等效線性模型中的等效水平剛度和等效阻尼比，算出其在雙線性模型中的各種參數(shù)，如屈服前剛度、屈服后剛度、屈服力和特征強(qiáng)度等，并驗(yàn)證雙線性模型模擬高阻尼橡膠支座水平特性的合理性。
(3)研究剪應(yīng)變幅值對鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座性能的影響。這個研究的重要性是顯而易見的，因?yàn)榈卣饎拥募畲笮≈苯記Q定了高阻尼橡膠支座在哪種幅值下工作，而在多種幅值下的支座的動態(tài)水平性能又可能不是一樣的。
(4)研究順加載和逆加載對鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座性能的影響。一般試驗(yàn)都是按照應(yīng)變幅值從小到大的順序加載，但是實(shí)際的地震情況下，支座可能出現(xiàn)一個很大的幅值，然后慢慢減小，所以為了考慮到這種因素，研究加載順序?qū)Ω咦枘嵯鹉z支座的各特征參數(shù)的影響是有必要的。
(5)研究加載頻率對鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座性能的影響。一條地震波中既有長周期成分也有短周期成分，也就是說當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，加載頻率是不斷變化的，因此研究高阻尼橡膠支座的動態(tài)水平性能隨加載頻率的影響對它在實(shí)際中的應(yīng)用也是相當(dāng)有必要的。
(6)研究豎向壓力大小對鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座性能的影響。不同的上部結(jié)構(gòu)有不同的重量，所以隔震層所受到的豎向壓力也是不一樣的，而且同一個上部結(jié)構(gòu)，隔震層中不同位置的橡膠支座所受壓力也是不一樣的，由此可見，研究支座水平性能的壓力相關(guān)性是很有意義的。
(7)研究鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座橡膠片不同剪切模量對其性能的影響。由于在本試驗(yàn)中，鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座的橡膠阻尼材料是自行研制的，所以整個試驗(yàn)的過程是先研究一種配方
鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座力學(xué)模型


鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座的基本水平性能
鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座在動態(tài)力作用下具有很明顯的粘彈性性質(zhì)，它受溫度、頻率和應(yīng)變幅值的影響，國內(nèi)外提出了很多模型[[31 ] [32〕來描述這種特性。
Maxwell模型是將一個彈性元件和阻尼元件串聯(lián)而成，能較好反應(yīng)阻尼材料的松弛現(xiàn)象和儲能隨頻率的變化趨向，但不能體現(xiàn)阻尼材料的瞬態(tài)彈性響應(yīng);開爾文模型是將彈性元和粘糊元件并聯(lián)而成，能較好反應(yīng)材料的蠕變和松弛現(xiàn)象常用的計(jì)算分析模型;復(fù)剛度模型概念清晰，但是只適用于小應(yīng)變的情況模型和有限元模型的計(jì)算公式過為復(fù)雜，實(shí)際的結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)用很少。
鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座可以用開爾文模型來模擬鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座恢復(fù)力模型
恢復(fù)力曲線是指鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座在動態(tài)力作用下所形成的恢復(fù)力和變形之間的關(guān)系曲線，在實(shí)際的試驗(yàn)中可以看到鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座的這種滯回曲線為橢圓形或者月牙形，所以很難在地震分析如時(shí)程分析中去采用這種實(shí)際的恢復(fù)力曲線，我們?nèi)で笠环N和它的這種特性曲線能夠等效和方便的數(shù)學(xué)表達(dá)的恢復(fù)力曲線模型，目前關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座的等效線性和雙線性模型的參數(shù)在口本、美國、臺灣和新西蘭等國家和地區(qū)進(jìn)行了研究[[33][34][35][36]。雙線性模型具備這種優(yōu)點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座的剪力和變形曲線可以用它來進(jìn)行模擬。
雙線性模型的各參數(shù)和和相對關(guān)系如下圖2-6所示:
本節(jié)主要介紹了鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座中的橡膠耗能原理以及橡膠阻尼材料的制備相關(guān)知識，從材性上對高阻尼橡膠支座有一個了解，接著介紹了鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座的力學(xué)模型和恢復(fù)力模型以及各參數(shù)計(jì)算方法，為后面的試驗(yàn)研究和橋梁地震響應(yīng)分析做好鋪墊。
鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架橡膠支座的基本水平性能

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