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天津网架减震球型钢支座有效阻隔了地震波向上部结构中的传递

双林橡胶  2020-8-8 5:46:43  1740
内容摘要:天津网架减震球型钢支座主要由上支座板、球面四氟板、中间球面板、平面四氟板、不锈钢板、弹性元件(板弹簧)、底座和下支座板等部件组成,如图1所示。网架减震天津球型钢支座中,转角通过上支座板与中间球面板、底座的相对...

天津网架减震球型钢支座主要由上支座板、球面四氟板、中间球面板、平面四氟板、不锈钢板、弹性元件(板弹簧)、底座和下支座板等部件组成,如图1所示。网架减震天津球型钢支座中,转角通过上支座板与中间球面板、底座的相对转动来实现;由底座在下支座板中的滑移提供径向和环向位移;抗拔力和水平力由上支座板、底座和下支座板共同提供。网架减震球型钢支座的特点在于:

1、能够承受较大的竖向荷载且传力可靠;

2、具有良好的抗水平力和抗拔能力,确保了支座在地震作用下的有效工作;

3、通过弹性元件(板弹簧)的变形实现支座在径向和环向的双向活动,并呵在较大范围内调整弹性元件的刚度以控制支座的位移量;当采用多片弹性元件层叠设置时,层与层之间在工作过程中将产生相对挤压和摩擦,增大了支座耗能,使支座具备良好的减震性能;

4、利用平面四氟板和不锈钢板之间摩擦系数小的特点确保支座滑移顺畅,但未在二者接触面上涂抹硅脂润滑剂,以保留一定的摩擦耗能能力;

5、上支座板和底座之间的曲面接触解决了大多数支座不能在转动时同时抗拔的缺陷,真正实现了万向转动和万向受力,而且转动角度远远大于普通支座。

网架减震球型钢支座

可以看出,当设计台面输入加速度峰值较小时,如0.2 g(Ⅷ度烈度)正弦波作用下,支座的滞回环饱满且对称分布;当设计台面输入增加至0.4 g(Ⅸ度烈度)时,支座的滞回曲线仍然较为丰满,由于此时正弦波的实际输入为0.84 g,在较大外力作用下,该工况中支座内部的相对滑移已接近限值±15 mm,由于下支座板具有限位功能,支座位移不再增加;当设计台面输入达到0.8g时,随着外力的不断增大并在支座损伤累积的影响下,各波形作用时支座的位移均已接近极限值,但仍可看出支座各滞回曲线所包围的面积较大,滞回环依然饱满。事实上,0.8g的加速度峰值已相当大,在实际中出现的机率很小,但根据试验结果可知支座在这种输入下仍然能够保持较好的耗能能力,因此直观上可以说该网架减震球型钢支座具有良好的减震消能能力,安全储备高。

可见网架减震球型钢支座的等效阻尼比约为20%~30%,与一般减震支座15%~20%的等效阻尼比相比有所提高。阻尼比的大小反映了支座阻尼耗能能力的大小,而阻尼耗能又是结构中最为重要的耗能形式,是减震系统减震效率高低的标志。因此较大的等效阻尼比使网架减震球型钢支座具备了优良的减震性能。

由网架减震球型钢支座模拟地震振动台试验的结果可得如下结论:该支座有效阻隔了地震波向上部结构中的传递,减小了上部结构的动力响应,隔震效果好;支座的滞回环饱满,等效阻尼比大,减震耗
能能力强;试验加载过程中支座应力反应小而均匀,安全储备高;全部试验结束后,支座模型外观无异常,未见四氟乙烯滑板挤出及其它构件变形或开裂,支座的工作稳定性良好。网架减震球型钢支座能够有效实现结构的减隔震控制,且构造简单、造价经济,因此是一种值得推广的网架结构减隔震技术装置。

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