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1、主要内容：,一、研究背景 二、试验概况 三、试验结果 四、结论,一、研究背景,根据结构的延性抗震设计思想，RC构件必须能承受罕遇地震的大变形，塑性铰具有良好的动力承载力和转动变形能力；而且，混凝土的损伤应尽可能小，防止承载力降低过早。,一、研究背景,南京工业大学张大长等人用高阻尼隔振橡胶层替代RC柱塑性铰区的局部混凝土，用反复变形性能和耐久性优越的高阻尼隔震橡胶替代塑性铰区的局部混凝土，使构件的变形主要通过隔震橡胶的拉伸与压缩完成，降低罕遇地震时RC构件混凝土的损伤，提高其变形能力，确保良好的耗能性能，到达改善抗震性能的目的。新型RC柱适用于框架结构及桥墩。,二、试验概况,1、 RC柱塑性铰区
2、埋入橡胶层的构造,预留一定数量的内螺纹孔(不贯穿) 加工完成后,贯穿,21mm，钢板与橡胶层的接触面作喷砂处理保证钢板与橡胶层牢固的粘结,2、 RC柱试件,柱试件采用矩形截面，柱截面取为400mm400mm，柱纵向主筋为对称配筋,采用低周反复加载的试验方法，试验应用MTS拟动力设备进行。,3、加载及测试,水平加载通过位移控制，即加载制度为2mm20mm按每级2mm增加，20mm 40mm按每级4mm增加，40mm以后按每级5mm增加。,试验量测的方法及主要内容如下：,1)通过位移计，测定在水平低周反复荷载的作用下，橡胶层的拉压变形； 2)借助于位移计测定水平力作用下，橡胶层的转角和荷载关系；
3、3)进行裂缝观察，考察并比较各级荷载下不同试件的裂缝出现、开展及分布情况； 4)通过钢筋上的应变片，不同荷载状态下，各个柱试件塑性铰区域主筋及箍筋的应变发展规律。,三、试验结果,0.153,0.109,0.109,0.153,2、荷载-变形滞回曲线,0.153,0.109,0.109,0.153,3、荷载-变形骨架曲线比较,4、耗能性能比较,耗能能力是指试件在地震作用下吸收能量的大小，以荷载-位移曲线所包含的面积来衡量，耗能性能也是一个衡量构件抗震性能的重要指标。研究中常用等效粘滞阻尼系数 he 来表示。,等效粘滞阻尼系数按下式计算：,5、钢筋应变发展特性,图16 箍筋的应变荷载关系,本文作者
4、同时对隔震橡胶层厚度进行了数值模拟分析，给出了在不同轴压比、不同层间位移角条件下RC柱中埋入的橡胶层的最小厚度,可为RC桥墩、排架柱中埋入橡胶层厚度及刚度的确定提供参考和依据。,水平力Q、轴力N0、弯矩M作用下的变形,橡胶层受压侧竖向压应变为: r=d/t,RC柱中埋入的橡胶层厚度与轴压比、层间位移角的大小有关,轴压比越大,埋入的橡胶层厚度要求越大,层间位移角越大,埋入的橡胶层厚度也要求越大;,三、结论,(1) 在RC柱塑性铰区埋入橡胶层后，承载力有所降低，但是，橡胶层能够显著提高RC柱的变形性能，使裂缝宽度、数量明显变小，即塑性铰区混凝土的损伤降低，荷载-位移滞回曲线呈梭形，且没有明显的下降段； (2) 塑性铰区埋入的橡胶层越厚，水平承载力上升越慢，即初始刚度基本相同，二次刚度较普通RC柱有较大降低; (3) RC柱的抗震性能(延性和耗能)与塑性铰区埋入橡胶层的厚度有关；埋入的橡胶层越厚，RC柱的承载力-变形滞回曲线越饱满，承载力下降越多，但延性和耗能能力较好； (4) 合理埋入高阻尼隔震橡胶并确保与RC柱可靠锚固的情况下，在一定程度上埋入橡胶层能改善传统RC的抗震性能，即新型RC柱的延性、耗能有较大提高。,思考,橡胶的刚度、剪切键！使耗能能力提高的同时，承载力不会下降？,Thank you for your attention!,