村镇建筑简易隔震支座基本力学性能研究

【摘要】：经济欠发达、抗震设防较薄弱的村镇地区是地震灾害的重灾区。近些年在村镇建筑中采用隔震技术得到了很大的发展。虽然较为成熟的叠层钢板橡胶隔震技术因其较好的隔震效果广泛被应用,但由于其价格昂贵,施工复杂等原因,很难在村镇地区推广应用。本文利用玻璃纤维布、钢丝网及环氧树脂研制出了可代替传统叠层橡胶隔震支座中钢板的加筋工程板,以此提出了适用于村镇建筑的低成本简易叠层橡胶隔震支座。对加筋工程板进行了基本力学性能试验,建立了该低成本简易叠层橡胶隔震支座三维有限元模型,基于数值分析对其进行了力学性能研究。建立了两层砌体结构房屋有限元模型,采用该隔震支座研究了其抗震性能,简述了简易叠层橡胶隔震支座施工连接构造措施。为提高广大村镇建筑的抗震性能提供了一些参考。本文基于简易叠层橡胶隔震支座进行了以下主要研究工作:(1)介绍了表述超弹性橡胶材料本构关系的各种应变能函数模型,对邵氏硬度为55度和90度的两种橡胶材料利用ABAQUS软件进行了有限元分析,根据已知单轴拉伸和平面拉伸试验数据进行了应变能函数模型拟合。(2)研制了以玻璃纤维和钢丝网作为增强材料,环氧树脂为基体材料的加筋工程板,并对其进行了拉伸和弯曲试验。通过复合材料经典层合板理论对其进行了分析,推导了其各独立工程参数的计算公式并进行了有限元分析。(3)利用ABAQUS软件建立了以加筋工程板为增强材料的新型简易叠层橡胶隔震支座的三维有限元分析模型,通过模拟竖向压缩实验和水平剪切实验,研究了其竖向力学性能和水平力学性能。(4)利用ABAQUS软件建立了两层砌体结构房屋三维有限元分析模型。将所研究简易叠层橡胶隔震支座三维有限元模型转化为一个弹簧加阻尼的简化计算模型,并采用这个模型对整体房屋进行隔震设计,对其进行抗震性能研究。简述了所研究简易叠层橡胶隔震支座连接构造措施。