申请/专利权人：广州大学

申请日：2023-12-13

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117725647A

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.05#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：本发明提供了考虑橡胶支座稳定性的线性水平隔震系统参数设计方法，确定隔震结构阻尼比、周期和隔震层位移；指定与隔震效果相关的性能指标，确定与橡胶支座设计参数的函数关系；将橡胶支座的稳定性验算进行水平向和竖向的解耦，确定橡胶支座设计水平向变形极限值和设计竖向压应力极限值；确定与隔震安全性相关的性能指标与橡胶支座设计参数的函数关系；橡胶支座设计参数的安全裕度评价和隔震效果裕度评价。本发明基于相互独立的橡胶支座设计参数，不只是从隔震效果角度对橡胶支座进行设计，同时考虑橡胶支座的压剪稳定性；根据与隔震效果相关的性能指标和与隔震安全性相关的性能指标，对橡胶支座设计参数的安全裕度和隔震效果裕度进行评价。

主权项：1.考虑橡胶支座稳定性的线性水平隔震系统参数设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，依据设计反应谱和隔震结构性能目标确定隔震结构阻尼比、周期和隔震层位移根据设计基准地震动下的加速度反应谱和隔震后的目标加速度，选定阻尼比，确定隔震层的周期和角频率，再结合超设计基准地震动下的位移反应谱，计算相应阻尼比和隔震周期T所对应的隔震层位移，即橡胶支座变形xb；S2，指定与隔震效果相关的性能指标，并确定其与橡胶支座设计参数之间的函数关系指定隔震周期T为与隔震效果相关的性能指标，将橡胶支座的水平刚度设计公式改写为关于D0、G和S2的函数，kh0＝fD0,G,S2，展开如公式1所示： 结合上部结构质量M和支座数量n，将支座直径D0表示为关于面压P的函数，如公式2所示： P为无剪应变时重力荷载代表值作用下的单个支座面压；在此基础上，隔震层周期的设计公式可表示为关于P、G和S2的函数，即TDesign＝fP,G,S2，展开如公式3所示：TDesign＝232·π34·n-14·γi-14·M14·g-14·P14·G-12·S2-12≥T3；其中A＝A0-Ai为支座的有效面积，为支座的毛面积，为支座的内圆孔面积，Di为橡胶支座内圆孔直径，γi＝1-AiA0为支座有效面积与毛面积之比；TDesign应大于等于S1中基于反应谱推算的隔震周期T才能满足隔震效果的要求；S3，将橡胶支座的稳定性验算进行水平向和竖向的解耦，并确定橡胶支座设计水平向变形极限值和设计竖向压应力极限值在水平方向选定橡胶支座变形xb作为与隔震安全性相关的性能指标，指定支座的设计水平向位移限值为kD，其中k为小于1的系数；在竖向选定P作为与隔震安全性相关的性能指标，依据指定的设计水平向位移极限值，推算出支座在无剪应变状态下的设计竖向压应力极限值为σcrρcrArF，其中σcr为无剪应变时支座的失稳临界应力，rA为支座无剪应变时的受压面积与水平极限位移状态下支座上下表面的重叠面积之比，rF为地震时支座的压应力与重力荷载代表值作用下支座压应力之比，ρc为安全系数；S4，确定与隔震安全性相关的性能指标与橡胶支座设计参数之间的函数关系橡胶支座的水平向变形验算如公式4所示： 其中，xb＝fT＝fG,P,S2，橡胶支座的竖向压应力验算如公式5所示：P≤σcrρcrArF5；其中σcr＝fG,S1,S2，展开如公式6所示：σcr＝1.7GS1S26；S5，确定橡胶支座设计参数基于公式3、公式4和公式5可知，当G、S1、S2不变时，P越大，隔震效果越好，但支座的水平向变形和竖向压应力均越不易满足设计限值；P越小，隔震效果越差，但支座的稳定性越好，即隔震安全性越好；另一方面，当P不变时，G和S2越小，隔震效果越好，但支座的水平向变形和竖向压应力均越不易满足设计限值，G和S2越大，隔震效果越差，但支座的稳定性越好，即隔震安全性越好；此外，当P不变时，S1越大，支座的稳定性越好，从理论上来说，此时S1的变化并不会影响隔震效果；根据以上分析结果以及对隔震效果和隔震安全性的需求，综合确定橡胶支座设计参数；S6，橡胶支座设计参数的安全裕度评价和隔震效果裕度评价分别给出橡胶支座设计参数P、G、S2、S1相对于支座稳定性边界的允许偏差和相对于隔震效果边界的允许偏差，即其中当时，公式4或公式5达到临界条件，当时，公式3达到临界条件；当时，公式3达到临界条件；当时，公式4或公式5达到临界条件；当时，公式3达到临界条件；；当时，公式4或公式5达到临界条件；当时，公式5达到临界条件。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 广州大学 考虑橡胶支座稳定性的线性水平隔震系统参数设计方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD