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鉛芯橡膠支座參數(shù)的限定
一、鉛芯直徑與高度的限定
在設(shè)計鉛芯橡膠支座時,選擇鉛芯的直徑,以獲得佳的減震耗能效果。試驗結(jié)果表明,當(dāng)支座高度一定時,鉛芯橡膠支座吸收耗散能量的能力,隨著鉛芯直徑的增大而增大,這是因為鉛芯直徑的增加提高了支座的屈服強(qiáng)度,相應(yīng)的增大了支座滯回曲線面積。
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當(dāng)鉛芯的高度與直徑之比很大時,即鉛芯直徑很小時,多層橡膠對鉛芯的約束會很不充分,支座滯回曲線所包圍的面積很小,減震耗能的能力差;相反,如果鉛芯的高度與直徑之比太小,即鉛芯直徑很大時,鉛芯兩端將變形成為球狀,不能提供良好的水平恢復(fù)力。此外,雖然鉛芯直徑大,有利于增加滯回曲線面積和耗能能力,但是由于鉛芯橡膠支座中的橡膠層不僅承受壓力,約束鉛的變形,關(guān)鍵還給鉛芯提供剪切變形后的恢復(fù)力。所以直徑的增加應(yīng)該是有限度的。
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二、鉛芯橡膠支座的剪切變形
鉛芯橡膠支座的水平變位能力是有一定的限值的,隨著變形的增大,支座水平受壓面積不斷減小,其所能提供的承載力也不斷減小,為提供足夠的承載能力,支座發(fā)生變位的大小與支座的平面尺寸、橡膠的剪切強(qiáng)度相適應(yīng)。
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鉛芯橡膠支座作為滯回型耗能裝置,只有在發(fā)生較大變形時,其耗能減震作用才能有效地發(fā)揮作用。要達(dá)到減震的目的,支座的剪切變形也很大,通常國外減、隔震橡膠支座的設(shè)計剪切變形常在一300%范圍內(nèi),而其極限破壞剪切變形甚至可達(dá)到500%。根據(jù)本課題試驗可知,由于我國考慮了安全系數(shù)及橡膠材料和制造工藝等原因,當(dāng)r超過2一2.5后,支座即產(chǎn)生橡膠和鋼板剝離的現(xiàn)象,所以鉛芯的剪切變形r≤2.5。

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