基于新型簡易隔震支座的村鎮(zhèn)建筑隔震性能研究_譚平

1、 土 木 工 程 學 報 CHINA CIVIL ENGINEERING JOURNAL第 46 卷第 5 期2 0 1 3 年 5 月Vol 46No 5May 2013基于新型簡易隔震支座的村鎮(zhèn)建筑隔震性能研究 譚 平 徐 凱 王 斌 周福霖 ( 廣州大學減震控制與結(jié)構(gòu)安全國家重點實驗室培育基地，廣東廣州 510405) 摘要: 提出一種新型簡易隔震支座工程塑料板橡膠隔震支座，該支座采用不飽和聚酯纖維加強復(fù)合材料板替代普通橡膠支座中的鋼板，具有重量輕、造價低、便于運輸與施工、適合于低矮村鎮(zhèn)建筑等優(yōu)點。對該支座進行了 系統(tǒng)的壓縮特性、水平剪切特性、壓應(yīng)力相關(guān)性、剪應(yīng)變相關(guān)性、豎向極限特性等力

2、學性能試驗。根據(jù)試驗結(jié)果給 出了該隔震支座的界限性能曲線，在此基礎(chǔ)上提出了該支座的合理設(shè)計區(qū)域。將該新型簡易隔震支座應(yīng)用于某農(nóng) 村3 層砌體抗震示范樓，對該隔震體系建立了精細化有限元模型并進行了動力時程有限元分析，完成了該實際工程的隔震設(shè)計和隔震支座布置。針對低矮村鎮(zhèn)建筑，提出了一整套采用這種簡易隔震支座的連接構(gòu)造措施與施工工 藝。這種經(jīng)濟有效、簡單易行的隔震技術(shù)可望在不發(fā)達村鎮(zhèn)地區(qū)普及推廣，具有重要的現(xiàn)實意義與應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞: 隔震技術(shù); 村鎮(zhèn)建筑; 橡膠支座; 簡易隔震支座; 連接構(gòu)造 中圖分類號: TU352 1 文獻標識碼: A 文章編號: 1000-131X( 2013) 05-

3、0064-07 Performance study of isolated rural buildings using novel simple isolators Tan Ping Xu Kai Wang Bin Zhou Fulin( Cultivation Base for State Key Laboratory of Seismic Control and Structural Safety，Guangzhou University，Guangzhou 510405，China) Abstract: This paper presents a novel simple isolato

4、r，in which the unsaturated polyester fiber reinforcement engineering plastic sheet is used to replace steel sheet within rubber bearing to produce lightweight，cost-effective isolator for application to rural building A systematical experiment of the new type isolator is carried out to investigate it

5、s mechanical characteristics，including compression，shear，relativity between compression and shear，and ultimate properties of the simple isolator The curve of limitation property of the new simple isolator is presented，and therefore the reasonable design area of the new isolator is advised This simpl

6、e seismic isolation technology is employ to a 3-story masonry structure，which is a typical demonstration building for earthquake protection in the countryside Finite element model of the building is developed in this paper The optimal arrangement of the new isolators is designed and then nonlinear t

7、ime-history analysis of the isolated structure is conducted A connection construction scheme is put forward for low-rise rural building This simple isolation technology provides scientific and technological support for popularizing seismic isolation technology in underdeveloped rural area，which is o

8、f theoretical and practical significances Keywords: seismic isolation technology; rural building; elastomeric bearing; simple isolator; connection construction E-mail: ptan gzhu edu cn 大地震和 2010 年青海玉樹地震的震害都表明農(nóng)村民居損毀嚴重。農(nóng)村地區(qū)的地震有小震大破壞的特征， 王蘭民等對西北典型的土木農(nóng)居、磚木農(nóng)居、單層磚 混和多層砌體農(nóng)居的震害特征和機理做了詳細的研 究和總結(jié)，并提出了一系列相應(yīng)的加固和

9、抗震措 施1。隔震因概念簡單、效果明顯、性能穩(wěn)定，已成為目前使用最為廣泛的減震手段之一2，迄今為止，全世界 5000 幢左右的隔震建筑所使用的隔震支座基本上是疊層鋼板橡膠支座，但這種支座因其昂貴的價格 和復(fù)雜的施工工藝并不適用于經(jīng)濟、技術(shù)相對薄弱的 廣大村鎮(zhèn)地區(qū)房屋建筑的隔震減震。 美國學者Kelly 于 1999 年提出采用纖維增強復(fù)合材料代替板式橡膠支座中的鋼板，開發(fā)出了纖維加勁 引 言我國是一個農(nóng)業(yè)大國，大部分地區(qū)是農(nóng)村，至今仍有超過 50% 的人口是農(nóng)業(yè)人口; 同時我國又是一個地震多發(fā)國，80% 的國土位于地震烈度 6 度或 6 度以上地區(qū)，而其中大部分分布在村鎮(zhèn)。2008 年四川汶川

10、 基金項目: 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃( 973 計劃) ( 2012CB723304 ) 、“十二五”國家科技支撐計劃( 2012BAJ07B02 ) 和國家自然科學基金( 51078097，51278138) 作者簡介: 譚平，博士，研究員 收稿日期: 2013-01-17 第 46 卷 第 5 期譚 平等基于新型簡易隔震支座的村鎮(zhèn)建筑隔震性能研究 65 橡膠支座3。相比于傳統(tǒng)的橡膠支座，纖維加勁橡膠 支座具有質(zhì)量較小、成本較低、施工方便等特點。受到各國學者的廣泛關(guān)注與研究分析4-7。廣州大學黃 襄云、周福霖等8進行了纖維支座的試驗研究和仿真 分析，但由于纖維層平面外剛度很小，很難約束橡膠

11、層的橫向變形，其豎向剛度與承載力較現(xiàn)有夾層鋼板 橡膠支座下降較多，水平極限變形能力也較小，大震 下隔震支座很容易失穩(wěn)破壞。因此研發(fā)新一代隔震 了 9 個方形凹槽( 如圖 1 所示) 。這樣，在澆筑上、下圈梁時會有混凝土砂漿自然流入凹槽中，則隔震支座與上、下圈梁連接為一整體，使結(jié)構(gòu)能更好地嵌固該 隔震支座。 效果能穩(wěn)定的新型復(fù)合材料加勁板隔震支座勢 在必行。由此，本文提出了一種新型簡易隔震支座工程塑料板橡膠支座，對其進行了系統(tǒng)的壓縮特性、水平剪切特性、壓應(yīng)力相關(guān)性、剪應(yīng)變相關(guān)性、豎向極限特性等力學性能的試驗研究，并基于支座試 驗得到其界限性能曲線，在此基礎(chǔ)上提出該支座的合 理設(shè)計區(qū)域。并將該新型

12、簡易隔震支座應(yīng)用于某村 鎮(zhèn)砌體結(jié)構(gòu)實際工程，采用 ETABS 對該隔震體系進行了動力時程有限元分析。此外，針對低矮村鎮(zhèn)房屋提 出了一整套采用這種簡易隔震支座時的連接構(gòu)造措 施與施工工藝。這種經(jīng)濟、有效、易行的隔震技術(shù)可 望在不發(fā)達村鎮(zhèn)地區(qū)普及推廣，具有重要的現(xiàn)實意義 與應(yīng)用前景。 圖 1 纖維加強復(fù)合材料板橡膠支座示意圖 Fig 1 Diagram of the fiber-reinforced elastomeric isolator 2支座試驗性能 2 1 基本性能 在廣州大學工程抗震研究中心對該簡易隔震支 座試件進行了系統(tǒng)的力學性能試驗。試驗裝置采用隔震支座壓剪試驗機，豎向力為 1000

13、0kN，使用 1 個 10000kN 的靜力千斤頂( 壓力10000kN) ，行程350mm。水平力 500kN，使用1 個伺服作動器，行程 200mm。試驗如圖 2( a) 所示。 根據(jù)隔震橡膠支座試驗方法，壓縮試驗時取與軸 1新型簡易隔震支座 本文提出的新型簡易隔震支座采用工程塑料板替代傳統(tǒng)的疊層鋼板橡膠支座中的鋼板，因工程塑料板為不飽和聚酯纖維加強復(fù)合材料板，其擁有質(zhì)量輕、強度高的特點，大大降低了支座本身的重量，從而方便了運輸和施工。同時此種支座相比同類型的鋼板支座其成本降低了 90% 以上，用于村鎮(zhèn)地區(qū)更具有經(jīng)濟性優(yōu)勢。 對支座所用不飽和聚酯纖維加強復(fù)合材料板進 行了彎曲性能測試和拉伸

14、性能測試，其彎曲強度平均值為 462 44MPa，拉伸強度平均值為 304 02MPa9。測試結(jié)果表明，此板材滿足隔震支座對加勁材料的力 學性能要求，可以作為加勁板替代普通疊層橡膠支座 中的鋼板。 本文根據(jù)磚砌體的模數(shù)設(shè)計了平面尺寸為240mm 240 mm 的方形簡易隔震支座，如圖 1 所示。其中單層橡膠厚度為 5mm，所采用的橡膠材料為剪切模量為 0 392MPa。單層纖維加強復(fù)合材料板厚度為 3mm，支座上、下封板厚度均為 8mm，上、下保護層及四周保護層厚度均為 5mm，支座總高度為 111mm。由于這種支座無需在結(jié)構(gòu)中預(yù)埋鋼連接板，為了增強該 支座與結(jié)構(gòu)的可靠連接，在支座上、下保護層

15、各設(shè)計 壓應(yīng)力( 1 30% )0 相應(yīng)的豎向荷載，4 次反復(fù)加 載。試件的壓應(yīng)力 10 = 5MPa 時，繪出豎向荷載位 0移關(guān)系曲線如圖 2 ( b) 所示。取第 3 次反復(fù)加載結(jié)果得到其豎向剛度為 205 66kN / mm。 ( a) 豎向壓縮試驗( b) 豎向力-位移曲線圖 2 豎向性能試驗 Fig 2 Vertical property test of the new isolator 水平剪切試驗時( 如圖 3( a) 所示) ，軸向壓應(yīng)力 0=5MPa，剪應(yīng)變 = 100% ，加載頻率 f = 0 05Hz，水平 正弦加載，4 次反復(fù)加載10，得到水平荷載與水平位移關(guān)系曲線如圖

16、 3 ( b) 所示。取第 3 次反復(fù)加載結(jié)果計算得出支座水平剛度為 0 2719kN / mm。 在不同壓應(yīng)力下進行該支座的壓縮剪切試驗，豎向壓應(yīng)力分別為 3MPa、5MPa、7MPa、10MPa、12MPa、15MPa，水平剪應(yīng)變?yōu)?100% ，測得水平力與水平位 2013 年 66 土 木 工 程學 報 移的滯回關(guān)系如圖 4 所示，根據(jù)滯回曲線得到的水平剛度與壓應(yīng)力的關(guān)系如圖 5 所示。從圖中可看出: 隨著壓應(yīng)力的增大，支座水平剛度隨之下降，且面壓越大水平剛度下降得越快。這是由于高壓引起橡膠分子之間的摩擦增大從而導致水平剛度下降，同時引起滯回環(huán)的面積也逐漸增大。 在軸向壓應(yīng)力 5MPa、

17、10MPa 作用下，分別測試支座在水平剪切應(yīng)變 100% 、 200% 、 250% 、 300% 時的水平力與水平位移的滯回關(guān)系曲線如圖 6 和圖 7 所示。根據(jù)滯回曲線得到支座的水平剛度與水平剪應(yīng)變的關(guān)系如圖 8 和圖 9 所示。結(jié)果表明: 在相同軸壓應(yīng)力下，支座水平剛度隨著水平剪應(yīng)變的增大而減小，且水平剛度的剪應(yīng)變相關(guān)性均呈現(xiàn)出近似線性特性。 圖 8圖 9水平剛度的剪應(yīng)變相關(guān)性 Relativity between水平剛度的剪應(yīng)變相關(guān)性 Relativity betweenFig 8Fig 9horizontal stiffness and shear strain of isolato

18、r under 5MPa horizontal stiffness and shear strain of isolatorunder 10MPa 2 2界限性能 在設(shè)定橡膠支座的設(shè)計位移和設(shè)計壓應(yīng)力時，引 入支座界限性能曲線的概念。根據(jù)豎向極限壓縮試 驗( 如圖 10 所示) 得到支座豎向極限受壓破壞時的面壓為 65MPa。實際應(yīng)用時可將該支座極限面壓取為20MPa( 約為試驗值的 1 /3 ) ?？紤]到安全儲備問題，對支座的極限面壓取一定的折減。由試驗可知，當支 座面壓達到 15MPa 時，其水平剛度下降為面壓 5MPa 時水平剛度的 60% 。本支座設(shè)計最大允許面壓取為15MPa。支座水

19、平大變形試驗中，在水平剪切應(yīng)變?yōu)?250% 時，支座開始出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象，如圖 11 所示。且支座在剪應(yīng)變 250% 時，其水平剛度下降為剪應(yīng)變100% 時水平剛度的 73 2% ，在剪應(yīng)變 300% 時，其水平剛度下降為剪應(yīng)變 100% 時水平剛度的 63 1% ，則 該支座極限剪應(yīng)變限值取為 300% ，考慮設(shè)計時的安全儲備，則設(shè)計剪切應(yīng)變限值取為 250% 。則本支座的界限性能曲線如圖 12 所示，ABCD 為該支座的極限 壓應(yīng)力與極限變形的關(guān)系 AB 為壓縮破壞區(qū)域，在此區(qū)域，剪切變形較小，而壓應(yīng)力最大; CD 為翻滾破壞區(qū)域( C 點對應(yīng)的豎向面壓為試驗時的面壓 5MPa) ，在此區(qū)域，

20、支座出現(xiàn)翻滾，隨著翻滾變形量加大，支座 板材受彎破壞; BC 為失穩(wěn)破壞區(qū)域。而圖中 abcd 與 兩軸所圍成的區(qū)域為該支座的設(shè)計范圍。 圖 10 豎向極限性能試驗Fig 10 Vertical ultimate property test of isolator 圖 11 水平剪切性能試Fig 11 Horizontal ultimate shear test of isolator 3 工程概況 強震區(qū)某鄉(xiāng)村抗震示范樓為 3 層磚砌體結(jié)構(gòu)，平面尺寸為 11 9m 6 8m，總建筑面積 175 81m2 ，地上 第 46 卷 第 5 期譚 平等基于新型簡易隔震支座的村鎮(zhèn)建筑隔震性能研究 67

21、 墻中心位置處，且在樓梯間位置加密布置，如圖 15 所示。 圖 14 隔震結(jié)構(gòu)有限元模型 圖 15 隔震支座平面布置圖 Fig 14 Finite element model Fig 15 Layout of simple of isolated structureisolators圖 12 支座界限性能曲線 Fig 12 Limitation property of isolator 4 2 隔震結(jié)構(gòu)動力計算分析 4 2 1地震波的選取 按建筑抗震設(shè)計規(guī)范( GB 500112010) 要求不少于 3 條地震波，本工程設(shè)計擬采用 3 條地震波。其中，人工合成加速度時程曲線 1 條( 人工波

22、1，簡寫為 Wave1 波) ，與規(guī)范地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計意義上相符的強震記錄 2 條( El Centro 波，Taft 波) ，所采用的 3 條地震波相對應(yīng)的時程曲線及頻譜如下圖 16 所示。 建筑總高度 10m，各層層高依次為 3 9m、3 3m、2 8m。長方向為 3 跨，跨度分別為 3 3m、4 7m、3 6m，短方向為 2 跨，跨度分別為 3 2m、3 6m。一層平面分別布置有大廳、2 個臥室、廚房、衛(wèi)生間以及樓梯間，二層平面布置有大廳、3 個臥室、衛(wèi)生間及樓梯間，三層平面主要為樓梯間及可上人屋面，便于農(nóng)作物等物品的晾曬，屋面及樓面均采用混凝土現(xiàn)澆。建筑場地為類場地，抗震設(shè)防烈度

23、為 8 度。結(jié)構(gòu)平面圖和立面圖如13 所示。 圖 13 抗震示范樓平面和立面圖 Fig 13 Plane and elevation of the demonstration building 4 隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 1結(jié)構(gòu)模型及隔震層支座布置 本文采用大型有限元非線性分析軟件 ETABS 建立了該抗震示范樓非隔震和隔震時的結(jié)構(gòu)分析模型， 并 對其進行了動力時程有限元對比分析。仿真模型 中， 上部結(jié)構(gòu)墻體采用殼體 shell 模型，樓板采用膜單元模擬并指定膜約束。隔震結(jié)構(gòu)的隔震單元采用isolator1 單元模擬。利用試驗所得的支座性能參數(shù)設(shè)定隔震單元采用 isolator1 的相關(guān)參數(shù)進行分析

24、。仿真模型如圖 14 所示。 該工程選用 32 個此種橡膠支座，隔震支座布置如圖 15 所示。每個支座在重力荷載代表值作用下其長期面壓不超過 5MPa，布置于縱橫墻相交處，以及各片 圖 16 時程曲線及頻譜 Time histories and frequency spectra of selected ground motions Fig 16 2013 年 68 土 木 工 程 學 報 4 2 2地震作用下結(jié)構(gòu)反應(yīng)對比 非隔震時結(jié)構(gòu)自振周期為 0 08s，隔震后對應(yīng)中震時結(jié)構(gòu)的周期延長至 1 4s。假定結(jié)構(gòu)長軸方向為 X向，短軸方向為 Y 向。在輸入地震加速度峰值 PGA 為0 2g 時，

25、對應(yīng)于抗震設(shè)防烈度為 8 度中震時的情況，該抗震示范工程其隔震結(jié)構(gòu)與非隔震結(jié)構(gòu)各樓層最 大加速度分別如表 1 所示。從表中可以看出非隔震結(jié)構(gòu)的樓層加速度由下到上不斷放大，頂層結(jié)構(gòu)加速度峰值較地面輸入加速度放大 2 44 3 46 倍; 而隔震后 結(jié)構(gòu)各樓層加速度由下到上基本不變，頂層加速度峰 值僅為地面輸入加速度峰值的 0 52 0 80。隔震后 結(jié)構(gòu)從快速的、由下到上不斷放大的晃動改變?yōu)橹蛔?緩慢的、整體水平平動。隔震與非隔震結(jié)構(gòu)各樓層 X 向、Y 向頂層加速度比值由下到上不斷減小，其頂層加速度比值的包絡(luò)值在 X 向為 0 31，在 Y 向僅為 0 25，即中震時，在采用隔震措施后，上部結(jié)構(gòu)

26、地震反應(yīng)降至非隔震的 1 /4 1 /3，隔震效果明顯。隔震與非隔震結(jié)構(gòu)在 X 向、Y 向的層間剪力包絡(luò)圖如圖 17 所示。在設(shè)防烈度地震作用下，隔震結(jié)構(gòu)與非隔震結(jié)構(gòu)的層間剪力比的最大值為 0 408。 表 1 中震時各樓層最大加速度對比 Table 1 Comparison of peak story acceleration under PGA = 0 2g 隔震結(jié)構(gòu)( cm / s2 )非隔震結(jié)構(gòu) ( cm / s2 ) 比值包絡(luò)值樓層El Centro-isoTaft-isoWave1-isoEl CentroTaftWave1X 向Y 向X 向Y 向X 向Y 向X 向Y 向X 向Y

27、向X 向Y 向X 向Y 向3 2 1 1021011011041021001471451441571551521401391381421401374793392155793542504823692576344733364783492626794482840 310 400 560 250 330 48隔震層10099 143150137135注: 分別用 El Centro-iso、Taft-iso、Wave1-iso 表示隔震結(jié)構(gòu)在各地震波下的值。 ( 如圖 12 所示) 取為 2 5 Tr = 137 5mm，其中，Tr 為隔震支座橡膠層的總厚度。本工程中橡膠支座的水平位移最大值為 121

28、mm。罕遇地震下隔震結(jié)構(gòu)各層的位移如表 2 所示，滿足隔震層最大允許位移限值的規(guī)定。 在罕遇地震作用下，32 個支座所受面壓最大值和最大剪應(yīng)變的相關(guān)點分布如圖 19 所示。其中所用新型簡易隔震支座在 X 向面壓最大值為 9 01MPa，Y 向 面壓最大值為 9 74MPa。隔震層 X 向最大位移為 121mm，Y 向最大位移為 119mm，所有支座的最大面壓與最大剪應(yīng)變的相關(guān)點均在如圖 12 所示的支座界限 ( a) X 向( b) Y 向圖 17 中震時 X 向、Y 向剪力包絡(luò)圖 Fig 17 Peak shear force in X and Y directions under PGA

29、= 0 2g 在輸入地震加速度峰值為 PGA = 0 4g 時，對應(yīng)抗震設(shè)防烈度 8 度大震時的情況。隔震與非隔震上部結(jié)構(gòu) X 向、Y 向?qū)娱g剪力包絡(luò)圖見圖 18 示。在罕遇地震作用下，隔震結(jié)構(gòu)與非隔震結(jié)構(gòu)的層間剪力比的最大值為0 32。 在罕遇地震作用下，按現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范要求對各個隔震支座進行最大水平位移驗算。由于本支座采用纖維加強復(fù)合材料板替代鋼板，現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定均是針對夾層鋼板橡膠支座所提出的，則本支座的最 大水平位移的限值根據(jù)本文所提出的支座界限曲線 ( a) X 向( b) Y 向圖 18 大震時 X 向、Y 向剪力包絡(luò)圖 Fig 18 Peak shear force in X

30、and Y directions under PGA = 0 4g 第 46 卷 第 5 期譚 平等基于新型簡易隔震支座的村鎮(zhèn)建筑隔震性能研究 69 性能曲線中的設(shè)計范圍內(nèi)，說明隔震層的設(shè)計與支座布置符合相關(guān)性能要求。 表 2 大震時隔震層最大位移 Table 2 Peak story displacement under PGA = 0 4g 大震時隔震層最大位移( mm) 輸入El CentroTaftWave1最大值限值X 向102121116121137 5Y 向101119114119137 5( a) 隔震層連接構(gòu)造圖( b) 隔震支座的安裝圖 20 隔震層施工圖 Fig 20 C

31、onstruction of the isolation story of the demonstration building ( 2) 對該新型簡易隔震支座的試驗研究可知，該支座在 5MPa 面壓下豎向剛度為 205 66kN / mm，水平 剛度 為 0 2719kN / mm，豎 向 極 限 抗 壓 強 度 達 到 68MPa，水平極限變形大于 250% ，可見該支座具有良好的力學與變形性能。根據(jù)支座的豎向極限試驗和大變形試驗，考慮設(shè)計安全因素，給出了該隔震支座的界限性能曲線，在此基礎(chǔ)上提出了該支座的合理設(shè)計區(qū)域。 ( 3) 本文對典型村鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)實際工程的隔震設(shè)計分析表明，隔震后上部結(jié)構(gòu)

32、的地震反應(yīng)可大大降低，在 設(shè)防烈度地震作用下，隔震與非隔震結(jié)構(gòu)的最大層剪力比值為 0 408，在罕遇地震作用下該比值降至 0 32，隔震層最大位移，支座最大壓應(yīng)力均在界限性能曲線 的設(shè)計范圍以內(nèi)，可見此種支座可適用于量大面廣的 低矮村鎮(zhèn)房屋隔震，確保其大震下的地震安全。 ( 4) 本文基于該新型簡易隔震支座提出了一整套適合低矮村鎮(zhèn)房屋的隔震連接構(gòu)造措施，并應(yīng)用于某 3 層抗震示范樓實際工程。由于無需在地面設(shè)置隔震溝， 大大簡化了隔震層的施工構(gòu)造。該施工工藝簡單、無需專業(yè)施工人員與機械，可讓農(nóng)村非專業(yè)施工隊伍快速實施。 本文提出的這種簡易隔震技術(shù)經(jīng)濟有效、簡單易行，可望在不發(fā)達村鎮(zhèn)地區(qū)普及推廣，

33、具有重要的科學理論價值、現(xiàn)實意義與應(yīng)用前景。 圖 19 大震時支座面壓-剪應(yīng)變相關(guān)點分布Fig 19 Distribution of surface pressure and shear strain of isolators under PGA = 0 4g 5隔震層構(gòu)造與施工 傳統(tǒng)鋼板疊層橡膠支座的隔震構(gòu)造與安裝施工工藝11相對比較復(fù)雜，本文基于該簡易隔震支座提出 了一種適合低矮村鎮(zhèn)房屋的隔震連接構(gòu)造措施，并應(yīng)用于該抗震示范樓，如圖 20 ( a) 所示。在本工程中將隔震層整體抬高至室外地平面以上，無需設(shè)置傳統(tǒng)隔震構(gòu)造所需要的隔震溝，大大簡化了隔震層的施工構(gòu)造，同時改善村鎮(zhèn)房屋陰暗潮濕的環(huán)

34、境，避免蟲鼠聚集于隔振溝中。施工時，簡易隔震支座放置與上、下圈梁之間， 支座先置于澆筑好的地圈梁( 即下圈梁) 上，找平。然后支模板澆筑上圈梁，此時則有混凝土砂漿自然流入支座頂面上的 9 個方形凹槽( 如圖 1 所示) ，使支座與上、下圈梁連接為一整體，如圖 20( b) 所示。實際施工時，鄉(xiāng)村非專業(yè)施工隊伍在經(jīng)過簡單培訓后即成功實施了該隔震層施工工序。 6結(jié)論本文提出一種工程塑料板橡膠隔震支座，對其進行了系統(tǒng)的試驗研究，并將其應(yīng)用于某農(nóng)村 3 層砌體抗震示范樓，提出了相應(yīng)的連接構(gòu)造措施與施工工藝，可得到如下結(jié)論: ( 1) 本文所提出的新型工程塑料板橡膠隔震支座克服了以往纖維加勁橡膠支座纖維

35、層平面外剛度很小的缺陷，具有重量輕、造價低、便于運輸與施工、隔震效 果明顯等特點，適合于我國量大面廣的低矮村鎮(zhèn)建筑。 參 考 文 獻 1王蘭民，袁中夏 西北農(nóng)居抗震設(shè)防技術(shù)指南M 北京: 地震，2011 23Kelly J M，Taldairov S M Analytical and experiment study of fiber-reinforced elastomeric isolators R America: University of California，2001 2013 年 70 土 木 工 程學報4Kang G J，Kang B S Dynamic analysis of

36、 fiber-reinforced elastomeric isolation structuresJ Journal of Mechanical Science and Technology，2009，23( 4) : 1132-1141 Toopchi- Nezhad H，Tait M J，Drysdale R G Testing and modeling of square carbon fiber-reinforced elastomeric Fulin，Cao Jingyuan，et al Simulating earthquake shaking table tests of isolation structure with fiber-reinforced isolator and finite element analysis J Journal of Guangzhou University: Natural Science Edition，2010，9 ( 5) : 21-26 ( in Chinese) ) 王斌，譚平，徐凱，等 新型纖維增強工程塑料板夾層橡膠隔震支座力學性能試驗研究J 土木工程學報， 2012，4