對組合隔震結構的性能試驗分析

[摘 要]組合隔震支座的力學模型一般可以簡化為雙線性模型。通過對組合隔震支座低周反復加載試驗的所得到的試驗結果，分析組合隔震體系的力學模型和剛度特性。，其恢復力模型為雙線性模型。骨架曲線均表現了雙線型的特點。

[關鍵詞]組合隔震結構 力學模型 減震耗能 滯回曲線

一、引言

組合隔震體系就是將橡膠隔震支座和摩擦滑移隔震支座以某種方式組合在一起，通過合理的配搭，使兩種傳統隔震技術發揮各自的優點，克服各自的缺點，以取得更好的隔震效果。隔震技術已被證明是一種減小建筑物地震災害行之有效的方法。基礎隔震技術的應用越來越廣泛，目前已建成大量的隔震結構，其中有的已經經受住了實際地震動的考驗。

本文通過對一具體的組合隔震結構進行低周反復加載試驗，得到不同工況下的骨架曲線及滯回曲線。通過分析，研究該組合隔震結構的力學模型是否符合雙線性模型以及它的耗能減震情況。

二、組合隔震結構力學模型驗證

（1）試驗概況

本試驗共設計了九個試驗工況。根據計算所得到的總的豎向荷載我們分為三個大的工況，而每一個大工況里根據滑塊個數的不同，我們將豎向荷載分配給橡膠墊和滑塊，由此得到了豎向荷載一定時橡膠墊與滑塊承擔荷載分別為2：1，3：1和4：1情況下的P—Δ骨架曲線，其中P為水平總剪力，Δ為組合隔震體系水平位移。

（2） 試驗結果

根據試驗，我們得到骨架曲線。如下圖1所示，

橡膠支座與滑板支座承擔荷載比例為4：1

圖1 總豎向荷載為139.32KN時的骨架曲線

（3） 力學模型的驗證

試驗表明，由鉛芯橡膠隔震支座與聚四氟乙烯滑板組成的組合隔震體系，其恢復力模型為雙線性模型。各種工況的骨架曲線均表現了雙線型的特點。

三、組合隔震結構的減震耗能效果

（1） 試驗結果

根據試驗得到九種工況下的P—Δ滯回曲線。列于圖3中。

（2）減震耗能效果

所有工況的滯回曲線基本上都呈梭形，具有很好的飽滿度，說明組合隔震體系具有良好的耗能能力。

四、結語

組合隔震結構的恢復力模型可以簡化為雙線性模型。在水平往復荷載的作用下，組合隔震體系有剛度退化的現象。在支座比例一定的情況下，隨著豎向荷載的增加，剛度退化越來越晚。

組合隔震體系比傳統隔震體系有更好的隔震性能。組合的隔震支座的耗能性能與滑板支座的比例有關，在一定的范圍內，滑板支座越多，組合隔震支座的滯回曲線越飽滿，其耗能的效果越好。另外，滑板支座的價格比橡膠支座低，適當增加滑板支座的比例，可以降低工程造價。

參考文獻：

[1] 建筑抗震設計規范及條文說明（GB50011-2001）.北京：中國建筑工業出版社，2001.

[2] 楊樹標.孫武.并聯復合隔震支座性能的試驗研究[J].煤炭工程， 2003 （1）： 62-64.

[3] 周福霖.工程結構減震控制[J].北京：地震出版社，1997.

[4] 日本免震構造協會.圖解隔震結構入門[M] . 東京：OHM社，1998.

[5] 楊樹標.砌體并聯復合隔震體系的隔震性能研究[J].工業建筑，2000，30（12）：15-17.

作者簡介：徐筱筱，女（1985.04—），工作單位：山東高速物資集團總公司。