基礎(chǔ)隔震的試驗(yàn)研究.pdf

1、為了利用場(chǎng)地條件及施工常用材料以降低隔震體系的成本,本文研發(fā)了鉸樁.人工土復(fù)合地基并對(duì)其進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,其地震反應(yīng)較之剛性地基-框架結(jié)構(gòu)體系有很大變化,在鉸樁-人工土復(fù)合地基上,框架結(jié)構(gòu)各層加速度、層間剪力有明顯減小,自振周期增大,特別是阻尼有很大的提高,說(shuō)明此復(fù)合地基有明顯的減震效果。
　　 在鉸樁-人工土復(fù)合地基的基礎(chǔ)上,通過(guò)將體系微縮,樁簡(jiǎn)化為鋼筋,并進(jìn)行大量的改進(jìn),發(fā)明了一種新型的針對(duì)農(nóng)村地區(qū)遭受的地

2、震震害情況和農(nóng)村地區(qū)房屋建筑特點(diǎn)的鋼筋-瀝青復(fù)合隔震層,獲得了名為《一種復(fù)合隔震層》的國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)。
　　 通過(guò)對(duì)鋼筋-瀝青復(fù)合隔震層做出適用于彈性分析的一系列假設(shè),提出了第一階段設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化模型。通過(guò)理論分析,給出可用于工程第一階段彈性設(shè)計(jì)的鋼筋.瀝青隔震層設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算公式,并通過(guò)一個(gè)算例說(shuō)明該方法在理論上的可行性:按照鋼筋-瀝青復(fù)合隔震層的第一階段設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化計(jì)算模型,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的隔震層試件,進(jìn)行了地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。通過(guò)將輸

3、入El-Centro(1940年5月18日)波和Taft(1952年7月21日)波與輸出地震波的對(duì)比,研究了鋼筋-瀝青復(fù)合隔震層模型的振動(dòng)特性。
　　 第一階段試驗(yàn)結(jié)果表明,隔震層加速度折減系數(shù)在0.38～0.55之間,說(shuō)明隔震層的折減系數(shù)能達(dá)到工程第一階段彈性設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求,隔震層有明顯的減震效果。試驗(yàn)結(jié)果還表明不同的地震波輸入下加速度折減系數(shù)βa略有不同,在加速度較大的情況下βa有一定的下降趨勢(shì)。采用低幅值白噪聲激勵(lì)并用傅利

4、葉變換分析得到的模型自振頻率比計(jì)算值大,隔震層試件的自振頻率在振后變低,而模型試件阻尼比在振后增加。采用最小二乘法分析振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果得到的自振頻率與計(jì)算值接近,阻尼比隨輸入加速度幅值上升而上升。隨著地震作用的增大,鋼筋.瀝青復(fù)合隔震層摩擦效應(yīng)趨于明顯。對(duì)比低幅值白噪聲激勵(lì)得到的結(jié)果,采用最小二乘擬合的方法更能真實(shí)反映地震作用下隔震層動(dòng)力特性。試驗(yàn)結(jié)果還表明第一階段彈性設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化模型不適用于在罕遇地震作用下的第二階段彈塑性設(shè)計(jì)。
　

5、　 提出了一種鋼筋-瀝青復(fù)合隔震層在罕遇地震作用下考慮隔震層摩擦效應(yīng)的模型用于第二階段彈塑性設(shè)計(jì)。根據(jù)假定采用鋼筋雙線(xiàn)恢復(fù)力模型和wilson-θ積分法進(jìn)行程序設(shè)計(jì),得到了鋼筋-瀝青復(fù)合隔震層在罕遇地震作用下考慮摯層摩擦的非線(xiàn)性時(shí)程分析程序。設(shè)計(jì)了針對(duì)第二階段彈塑性設(shè)計(jì)的隔震層試件進(jìn)行罕遇地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),考察研究了隔震層的安全儲(chǔ)備和隔震層其他可能的破壞形態(tài),研究了所提出的考慮墊層摩擦的隔震層簡(jiǎn)化模型的可靠性。
　　 第二階段彈

6、塑性試驗(yàn)結(jié)果分析表明,未設(shè)置磚墩間瀝青的隔震層加速度折減系數(shù)在0.55～0.85之間,試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明理隔震層的折減系數(shù)能達(dá)到設(shè)計(jì)要求并在一定程度上優(yōu)于設(shè)計(jì)值。與之前的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可以看出,試驗(yàn)中去除磚墩間瀝青的影響后,隔震層相對(duì)位移、加速度折減系數(shù)比有磚墩間瀝青的都要大。試驗(yàn)測(cè)得的加速度值與時(shí)程分析程序得到的結(jié)果吻合較好。
　　 為配合工程實(shí)踐,在理論及試驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上得到了彈塑性位移驗(yàn)算的簡(jiǎn)化計(jì)算方法及限值,并給出一個(gè)算例。計(jì)算