具有抗拉功能的隔震支座力学性能试验研究

摘要

在某些特定情况下,隔震结构底部会产生拉力,由于普通隔震支座受拉能力较差,从而导致隔震层破坏。为此,提出具有抗拉功能的铅芯叠层橡胶支座(TLRB),与普通铅芯橡胶支座(LRB)相似,该支座具有较小的水平抗侧刚度,以隔绝水平地震能量输入,在大剪切应变时提供稳定的水平刚度和恢复力,同时可以有效承受拉力。通过试验对TLRB试件的偏压、偏拉刚度及拉压状态下的水平刚度等特性进行了研究,并对其极限压缩、拉伸及剪切等性能进行了分析。同时对LRB试件进行了对比试验。试验结果表明,TLRB具有可靠的受拉特性及良好的水平刚度特性,试验测得的TLRB最大受拉应力达3.51 MPa,远大于LRB的极限受拉应力;在受压状态下,当剪切应变从100%増大到250%时,TLRB的水平等效刚度减小了10.7%,而LRB水平等效刚度则减小了52.9%。根据试验结果及橡胶体弹性理论,给出了TLRB在受压、受拉状态下的水平刚度计算式,建立了支座极限剪切应变计算式,确定了TLRB在拉-剪作用下不会发生破坏的安全范围。数据分析表明,采用建议相关计算式的计算结果与试验结果吻合较好。