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考虑压力影响的高阻尼橡胶隔震支座速度相关性本构模型及其地震响应研究

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土木工程学报 2020年第2期53卷 23-32页

作者：魏威袁涌谭平朱宏平华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074 广州大学工程抗震研究中心广东广州510405

隔震支座是基础隔震结构中的重要装置,高阻尼橡胶隔震支座具有隔震效果好,环保无污染等优点,但其力学性能复杂,应力-应变曲线与多种因素相关。本文提出了一种考虑压力影响的高阻尼橡胶隔震支座速度相关性本构模型,研究其对隔震结构地震... 详细信息

隔震支座是基础隔震结构中的重要装置,高阻尼橡胶隔震支座具有隔震效果好,环保无污染等优点,但其力学性能复杂,应力-应变曲线与多种因素相关。本文提出了一种考虑压力影响的高阻尼橡胶隔震支座速度相关性本构模型,研究其对隔震结构地震响应的影响。首先,通过多步松弛试验和不同速度下的循环剪切试验探明加载速度和压力对高阻尼橡胶力学特性的影响。其次,提出一个基于改进超弹性Zener模型的支座本构模型来同时考虑加载速度和竖向压力,并根据高阻尼橡胶的材料试验结果识别模型中的参数,再通过支座试验验证模型的准确性。最后,分析某隔震结构在高阻尼橡胶隔震支座的速度相关性和近断层脉冲型地震动综合作用下的地震响应特点。结果表明:高阻尼橡胶隔震支座的速度相关性在近断层脉冲型地震作用下表现得较明显,会对隔震结构的地震响应产生影响,应在隔震设计中予以关注。

关键词：基础隔震高阻尼橡胶隔震支座速度相关性竖向压力近断层脉冲型地震动

高阻尼橡胶隔震支座LNG储液罐抗震性能研究

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高阻尼橡胶隔震支座LNG储液罐抗震性能研究

作者：杨立艳西安建筑科技大学

学位级别：硕士

液化天然气(Liquified Natural Gas,简称LNG)是一种安全、清洁的新兴能源,LNG储罐应用日益广泛。然而,强震作用下,LNG储罐极易发生破坏,会对社会经济、环境及生命安全造成难以衡量的损失。为此,本文应用有限元分析软件ADINA建立了高阻... 详细信息

液化天然气(Liquified Natural Gas,简称LNG)是一种安全、清洁的新兴能源,LNG储罐应用日益广泛。然而,强震作用下,LNG储罐极易发生破坏,会对社会经济、环境及生命安全造成难以衡量的损失。为此,本文应用有限元分析软件ADINA建立了高阻尼橡胶隔震与非隔震储罐数值模型,开展了在近场地震激励下的抗震性能研究,主要研究内容如下:(1)用有限元软件ADINA对1000m立式储液罐的有限元数值模型进行了模态分析,得到了晃动频率和振型、流固耦合频率和振型,探讨了各种参数对立式储液罐固有特性的影响,并对非隔震储罐模型进行了初步地震响应分析,将有限元结果和规范计算结果及经典Haroun-Housner法计算结果进行了对比,验证了模型的有效性。(2)以1000m立式储罐为研究对象,提出了一种高阻尼隔震支座,结合隔震支座的常用力学模型及适用情况,给出了高阻尼隔震支座力学参数计算公式,推导了支座橡胶的弹性模量与材料常数关系。基于ADINA有限元软件,分析了高阻尼隔震支座的力学性能,及高阻尼隔震储罐模型的自振特性。结果表明,高阻尼隔震支座使储罐体系的自振周期增长了1.64s,且振型多为上部结构的平动,减震效果较好。(3)对1:5的缩尺储罐模型进行了振动台试验研究。结果表明,隔震前储罐加速度、位移沿罐高度方向存在放大效应,隔震后放大效应显著降低,减震率在60%以上,减震效果较好。(4)对比分析了近、远场水平单向和水平-竖向地震作用下高阻尼橡胶隔震与非隔震储罐模型的动力响应。结果表明,近场作用下非隔震储罐的动力响应远大于远场作用下;高阻尼橡胶隔震支座在近、远场作用下均能有效降低储罐结构的地震响应,但对晃动波高控制效果不明显;水平-竖向地震下非隔震储罐响应放大;高阻尼橡胶隔震能有效降低竖向地震动通过流固耦合作用引起的水平响应。(5)采用ADINA对高阻尼隔震与非隔震储罐进行了有限元参数分析,研究了地震烈度、高径比、液面高度、隔震周期和隔震层阻尼比对储罐结构动力响应及减震效果的影响。将有限元结果与振动台试验进行对比,进一步验证了数值模型的可靠性。

关键词： LNG储罐结构地震响应流固耦合高阻尼橡胶隔震支座近场地震

高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及隔震效果研究

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工程抗震与加固改造 2008年第3期30卷 15-20页

作者：袁涌朱昆熊世树资道铭华中科技大学土木工程与力学学院柳州东方工程橡胶制品有限公司广西柳州545005

对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及此支座对桥梁的隔震性能进行了试验研究。通过输入正弦波研究其力学性能,试验结果表明:新型高阻尼橡胶隔震支座是速度相关型支座,加载频率的等效水平刚度有较大的影响,但对其等效阻尼系数影响不大... 详细信息

对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及此支座对桥梁的隔震性能进行了试验研究。通过输入正弦波研究其力学性能,试验结果表明:新型高阻尼橡胶隔震支座是速度相关型支座,加载频率的等效水平刚度有较大的影响,但对其等效阻尼系数影响不大。然而加载经历对新型高阻尼橡胶隔震支座的等效水平刚度与等效阻尼系数均有较大的影响。同时通过速度控制型实时子结构试验精确、定量地验证了新型高阻尼橡胶支座对桥梁的减隔震效果。

关键词：高阻尼橡胶隔震支座实时子结构试验等效刚度等效阻尼系数

高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及隔震效果分析研究

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预应力技术 2011年第1期 20-23,33页

作者：袁涌朱宏平资道铭华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074 华中科技大学控制结构湖北省重点实验室湖北武汉430074 柳州东方工程橡胶制品有限公司广西柳州545005

关键词：高阻尼橡胶隔震支座数值分析等效刚度等效阻尼系数

高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及隔震效果分析研究

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华商 2008年第3期 144-145页

作者：资道铭袁涌中国地质大学湖北武汉430074 华中科技大学湖北武汉430074

本文对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及此支座对桥梁的隔震性能进行了实验研究。通过正弦波实验研究其力学性能。

关键词：高阻尼橡胶隔震支座数值分析等效刚度等效阻尼系数

高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及隔震效果分析研究

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高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及隔震效果分析研究

多功能高阻尼橡胶隔震支座在港珠澳大桥中的应用研究

第四届全国防震减灾工程学术研讨会

作者：袁涌朱宏平熊世树华中科技大学土木工程与力学学院华中科技大学控制结构湖北省重点实验室

关键词：高阻尼橡胶隔震支座数值分析等效刚度等效阻尼系数

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多功能高阻尼橡胶隔震支座在港珠澳大桥中的应用研究

中国公路学会桥梁和结构工程分会2014年全国桥梁学术会议

作者：周函宇宁响亮孔令俊庾光忠郭红锋姜良广陈娅玲陈彦北株洲时代新材料科技股份有限公司

本文详细介绍了港珠澳大桥用的多功能高阻尼橡胶隔震支座的设计过程,并通过试验结果来验证支座设计的合理性;通过建立非线性动力分析模型,具体结合港珠澳大桥的实际工况,模拟支座在地震时的隔震效果,并验证港珠澳大桥高阻尼支座能够起... 详细信息

本文详细介绍了港珠澳大桥用的多功能高阻尼橡胶隔震支座的设计过程,并通过试验结果来验证支座设计的合理性;通过建立非线性动力分析模型,具体结合港珠澳大桥的实际工况,模拟支座在地震时的隔震效果,并验证港珠澳大桥高阻尼支座能够起到有效隔震的作用。

关键词：高阻尼橡胶隔震支座限位装置防落梁非线性动力分析

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桥梁高阻尼隔震橡胶支座性能试验研究

振动与冲击 2015年第9期34卷 136-140,148页

作者：陈彦江郭凯敏李勇陈飞北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点试验室北京100124 清华大学土木工程系北京100084

高阻尼隔震橡胶支座是一种具有耗能性能的新型隔震支座,已经开始应用于桥梁减隔震控制中。为了研究这种新型隔震支座的滞回性能,选取用于某高速公路桥梁的高阻尼隔震支座进行竖向压缩和水平剪切加载试验研究,研究其竖向压应力、水平极... 详细信息

高阻尼隔震橡胶支座是一种具有耗能性能的新型隔震支座,已经开始应用于桥梁减隔震控制中。为了研究这种新型隔震支座的滞回性能,选取用于某高速公路桥梁的高阻尼隔震支座进行竖向压缩和水平剪切加载试验研究,研究其竖向压应力、水平极限剪切应变、加载频率及加载次数对滞回性能的影响。研究结果表明:高阻尼隔震橡胶支座的滞回曲线较为饱满,耗能效果较好,且多次循环加载后其耗能能力未出现降低的趋势;加载频率对于支座的等效刚度和等效阻尼有一定的影响。

关键词：高阻尼橡胶隔震支座竖向压缩刚度滞回性能水平等效刚度等效阻尼比

高阻尼橡胶支座力学性能及其隔震效果分析研究

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高阻尼橡胶支座力学性能及其隔震效果分析研究

作者：朱昆华中科技大学

学位级别：硕士

目前,在建筑和桥梁隔震设计中应用最为广泛的是铅芯橡胶隔震支座,但是铅芯橡胶隔震支座在使用过程中橡胶逐渐老化、开裂,铅芯也会对周围的环境造成严重的污染,而且铅芯橡胶支座的力学性能也受到不同程度的折减,因此,研究既对环境没有污... 详细信息

目前,在建筑和桥梁隔震设计中应用最为广泛的是铅芯橡胶隔震支座,但是铅芯橡胶隔震支座在使用过程中橡胶逐渐老化、开裂,铅芯也会对周围的环境造成严重的污染,而且铅芯橡胶支座的力学性能也受到不同程度的折减,因此,研究既对环境没有污染,又具备稳定性能的高阻尼橡胶隔震支座对于隔震技术的发展和应用有着重要的社会和经济价值。高阻尼橡胶隔震支座的水平力学性能和许多因素相关,本论文通过试验研究了应变幅值、竖向压应力、加载频率、加载顺序和橡胶剪切模量对高阻尼橡胶隔震支座水平力学性能的影响,并建立了等效粘滞模型中的等效剪切刚度和等效阻尼比与应变幅值的回归公式,给出了高阻尼橡胶支座双线性模型有关参数。本论文以工程实例为背景,研究高阻尼橡胶支座在桥梁隔震中的隔震效果,通过试验中得到的高阻尼橡胶隔震支座的水平性能,利用大型有限元分析软件ANSYS对隔震桥梁地震反应进行时程分析,并与相同规格的铅芯橡胶隔震支座隔震桥的分析结果对比,结果显示高阻尼橡胶支座隔震桥有更好的隔震效果。

关键词：隔震高阻尼橡胶隔震支座力学性能等效粘滞模型双线性模型时程分析