半球冲击下加劲板式橡胶垫的试验研究
2023-09-21贾清万肖建春曾伟益沈睿麟刘聪陈顺云
山东理工大学学报(自然科学版) 2023年6期
关键词:有限元
贾清万,肖建春,曾伟益,沈睿麟,刘聪,陈顺云
(1.贵州大学 空间结构研究中心,贵州 贵阳 550025;2.贵州省结构工程重点实验室,贵州 贵阳 550025)
强烈地震、桥头跳车和水平刹车荷载对桥梁支座长期的冲击作用是桥梁支座容易产生损害的原因之一[1-2]。在地震作用期间,桥梁的上部结构容易发生位移损坏,大梁之间或大梁与桥台之间的冲击碰撞是桥梁结构的常见地震损坏因素[3-4]。地震会导致桥梁结构的某些部分发生碰撞,并导致严重损坏。基于橡胶材料具有低质量和高能量耗散特性[5],为了避免冲击碰撞对桥梁造成更大的损伤,通常将橡胶制品中的橡胶垫用于大梁与桥台之间,降低冲击作用对桥梁的损坏,因此研究在冲击荷载作用下板式橡胶垫的力学性能尤为重要。
在试验研究方面,Zhang及Kraskiewicz等[6-7]通过试验研究得出橡胶垫由于其聚合物结构而具有优异的隔振和减振特性,可有效延长下部结构寿命,但没有给出橡胶垫具体的耗能机理。Hamson和Auersch等[8-9]研究表明在铁轨上使用弹性橡胶垫可有效降低噪音和振动,橡胶垫通过振动可有效吸收能量。Ngo等[10]通过对镇流器进行一系列大规模冲击试验,研究了如何有效地使用橡胶垫来减少压载物在冲击载荷下的变形和退化(破损),但研究没有给出具体的刚度退化公式。Grincova等[11]进行了橡胶板抗冲击性的实验研究,探讨了医护环境中移动轮式物体所需的冲击力降低和水平力的两种机械测试。与标准乙烯基相比,适当设计的橡胶衬垫可以将峰值冲击降低25%。……
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