民居建筑摩擦滑移隔震加再生橡胶块限位技术研究

作     者：王成强 

作者单位：山东建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：范夕森;郭宏伟

授予年度：2020年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：民居建筑 摩擦滑移隔震 再生橡胶限位块 隔震效果 

摘      要：村镇民居多为低矮建筑,大都没按照抗震设防要求设计和建造,地震时会发生严重破坏甚至倒塌。文章根据农村地区的经济现状,提出了一种适用于村镇低矮房屋的新型简易隔震装置——摩擦滑移加再生橡胶限位块（RRB）隔震装置。通过标准试样的单轴拉伸试验,确定了再生橡胶本构模型中的关键参数;根据隔震装置的构造及橡胶材料的受压特点,提出了限位块的安置方式和规格尺寸;运用ABAQUS软件,分析了限位块的受压刚度特性,提出了隔震层的恢复力模型;最后运用SAP2000软件分析了两层砌体房屋,在隔震和非隔震状态上部结构的地震反应,研究了这种装置的隔震效果及限位效果。研究结果表明:（1）由单轴拉伸和压缩试验数据,用ABAQUS有限元分析双轴及平面试验数据,可以得到再生橡胶材料的本构关系。（2）再生橡胶限位装置（RRB）的压力-位移曲线呈现非线性,受压刚度随压力的增加而增大。曲线大致分为三段,前期基本为直线,刚度较小,中期开始提升,刚度增大,后期急剧提升,刚度急剧增大。曲线可以简化为六段直线,即RRB的刚度可简化为“六线性,在SAP2000中,可以用六个不同刚度和缝宽并联的Gap单元模拟。（3）采用摩擦滑移隔震加RRB装置的两层砌体结构房屋,设防烈度下,地震反应比非隔震房屋减小60%,罕遇地震下的隔震层位移,控制在100mm以下,RRB起到了限位作用,也提供了恢复力。（4）摩擦滑移加RRB的隔震层,预设一段自滑段,有比较好的隔震效果,自滑段的长度不宜小于小震作用下的隔震层位移。