氯丁橡胶支座

为了研究氯丁橡胶支座在湿热环境下的各项受力性能的变化规律，天然橡胶支座，将试件放在高低温交变湿热试验箱中，分别腐蚀20天、40天、60天、80天、100天后，对经处理过的试件分别进行抗压与抗剪试验，从极限抗压强度、极限抗剪强度、抗压弹性模量、抗剪弹性模量、竖向刚度及水平等效刚度等方面研究其力学性能的变化。采用二乘法建立氯丁橡胶支座的衰减模型，推导出相应的拟合曲线及衰减函数。为了研究圆形氯丁橡胶支座在高温环境下的各项受力性能的变化规律，采用恒温鼓风干燥箱对圆形氯丁橡胶支座进行20、40、60、80、100天的热腐后，对经处理过的试件分别进行抗压与抗剪试验，从极限抗压强度、极限抗剪强度、抗压弹性模量、抗剪弹性模量、竖向刚度及水平等效刚度等方面研究其力学性能的变化。采用二乘法建立氯丁橡胶支座的衰减模型，推导出相应的拟合曲线及衰减函数。

橡胶在工业上经常与钢或者其它金属结合在一起组成橡胶支座，氯丁橡胶支座，这些支座在汽车、桥梁及建筑物上有着广泛的应用，它可以吸收由于振动所带来的能量。(3)双面弧形压力支座适用于大跨度网架,球铰压力支座适用于多支点的大跨度网架。橡胶支座的研制和开发已受到广泛的重视，但由于橡胶材料特性十分复杂，橡胶材料力学行为的理论研究非常困难，这在一定程度上影响了橡胶件产品的设计和应用。庆幸的是，随着计算机和有限元单元法技术的发展，人们已经有能力处理橡胶类材料的非线性问题。针对减振橡胶支座，本文主要进行了以下几方面的工作:典型橡胶钢试件的非线性有限元分析。对无初始裂纹和含初始裂纹的橡胶钢双剪切试件进行非线性有限元分析，了解试件刚度和界面应力的变化情况。橡胶钢双材料试件由于机械载荷和环境的影响经常在粘接界面发生破坏而导致结构失效，借助有限元和断裂力学对界面破坏机理进行研究，得到的存在初始裂纹的试件变形与实验结果吻合较好。根据有限元结果计算出不同裂纹深度、不同载荷下的撕裂能，分析了试件的撕裂能与裂纹深度与载荷的关系。橡胶-钢球支座的非线性有限元分析。针对橡胶的大变形及接近不可压缩的特点，带孔橡胶支座，对工程中常用的橡胶-刚球支座进行非线性有限元分析，了解了支座的刚度和应力的变化情况以及泊松比对两者的影响，得出的支座受轴向拉伸时的刚度与轴向变形关系。同时得出了支座受轴向拉伸时最易失效位置。管状橡胶支座的非线性分析。利用ANSYS有限元分析软件对管状橡胶支座的轴向刚度和扭转刚度进行非线性分析。通过有限元软件选择合适的材料模型和单元用来后续分析。研究了管状橡胶支座受拉伸载荷和扭转载荷作用下的刚度，广西橡胶支座，给出应变大小、形状因子等因素对支座刚度的影响。通过数据非线性回归得到轴向刚度和扭转刚度的经验公式，为实际支座的刚度设计提供了简便的计算方法。

支座水平刚度变化对网架的影响

1. 支座水平刚度对网架杆件内力的影响 网架结构进行力学分析时与框架结构存在明显的区别：刚度来源不一致，网架结构的刚度主要受杆件的数量及杆件本身的刚度；框架结构的刚度主要与框架柱和框架梁的刚度有关；传力路径不一致，网架结构的传力路径主要是通过上下弦杆传至下部结构，框架结构主要是框架梁的荷载向框架柱传递。采用目前隔震支座模型计算时,必然会过大地计算隔震支座的抗拉刚度,并且放大了隔震支座的拉应力,不利于高层隔震结构的发展。

本文以前文中的模型为研究对象，研究支座水平刚度不断变化对网架杆件内力的影响。现通过改变支座的水平刚度从3 kN/mm～10 000 kN/mm不断变化，得到以下规律：

（1）上弦杆从支座至跨中的杆件，压应力不断增大，主要呈现压杆特性；随着支座水平刚度变化，杆件的压应力变化不显著。

（2）腹杆位于支座处的应力，远离支座的杆件应力不断降低；随着支座水平刚度变化，杆件的应力变化也不显著。

（3）下弦杆主要呈拉杆特性，在支座附近几跨后呈压杆特性；随着支座水平刚度变化，杆件应力有着明显的变化；当支座水平刚度较小时，下弦杆全部呈拉杆特性。