砂与橡胶粒混合隔震垫层最优配比的研究

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:scorpiokyan
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近几年来,地震的频繁发生给我国带来了严重的经济损失与人员伤害,特别是在经济落后的山区与农村。而摩擦滑移隔震技术作为一种可靠、安全的隔震设计新方法,经济合理、施工简单,体系中的砂与橡胶粒混合垫层隔震方法,取材方便,造价低,体系隔震效果良好,更符合现在农村的状况。  本文以现有的滑移隔震结构的相关研究成果为基础,对砂与橡胶粒混合隔震垫层做了系统的研究。砂与橡胶粒混合垫层隔震系统就是在房屋结构的基础底层与地基表面之间,铺上一层具有一定宽度和厚度的、按照一定配合比拌合均匀的砂与橡胶颗粒混合材料。在地震发生时,可以通过混合材料各颗粒之间相互的滑移摩擦以及橡胶颗粒的耗能变形来吸收地震动的能量,降低结构在地震动作用下产生的破坏,以确保上部结构能够安全有效地使用,从而达到隔离地震的作用。对砂与橡胶粒混合垫层隔震结构用SAP2000进行了有限元模拟分析,通过结构在隔震与非隔震情况下地震动反应的对比,对隔震结构的减震效果进行了模拟验证;且随着隔震垫层摩擦系数的增大,结构的加速度值也增大,为振动台模拟试验的进行提供了相应的理论依据。以砂与橡胶颗粒混合隔震垫层为研究对象,进行振动台地震模拟实验,研究在不同的橡胶颗粒体积含量下(0%、30%、35%、40%、45%、50%),砂与橡胶颗粒混合垫层的隔振性能。试验数据经分析可得:砂与橡胶粒混合隔震垫层能够降低结构在地震动作用下的加速度反应;随着混合垫层材料中橡胶颗粒体积含量的不断增加,结构各层楼板的最大加速度值呈现减小趋势,砂与橡胶颗粒混合垫层的隔震效果逐渐增大。当橡胶颗粒的体积含量从0%增加到45%时,隔震结构减震率逐渐增大;当橡胶颗粒的体积含量从45%增加到了50%时,隔震结构减震率呈现反向下降的趋势,从而表明,45%的橡胶颗粒体积含量配比为最优,砂与橡胶粒混合隔震垫层的隔震效果最佳。
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