專利名稱：一種檢測(cè)橡膠隔震支座水平等效剛度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)橡膠隔震支座水平等效剛度的方法，尤其是能夠檢測(cè)天然橡膠隔震支座、高阻尼橡膠隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座的水平等效剛度的方法。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的橡膠隔震支座水平等效剛度檢測(cè)方法是對(duì)橡膠隔震支座試驗(yàn)體先施加豎向壓力，在達(dá)到設(shè)定的豎向壓力后對(duì)試驗(yàn)體施加水平力，使試驗(yàn)體在設(shè)定水平位移范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，測(cè)定試驗(yàn)體的水平等效剛度特性。這種方法適合檢測(cè)天然橡膠隔震支座、高阻尼橡膠隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座的水平等效剛度特性。因此需要對(duì)試驗(yàn)體進(jìn)行剪切試驗(yàn)方能夠得出其水平等效剛度。但是，對(duì)橡膠隔震支座試驗(yàn)體施加剪切方向的力和變形需要有剪切方向的加力裝置，難度較大，很多生產(chǎn)和試驗(yàn)單位都沒有專用的檢測(cè)設(shè)備，在檢測(cè)橡膠隔震支座的水平等效剛度中存在難度，難以得到所有試件的水平等效剛度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的橡膠隔震支座水平等效剛度檢測(cè)需要進(jìn)行剪切方向加力試驗(yàn)的難度，本發(fā)明提供一種橡膠隔震支座水平等效剛度的檢測(cè)方法，不需要對(duì)試驗(yàn)體進(jìn)行剪切方向的加力試驗(yàn)，就能夠檢測(cè)出橡膠隔震支座的水平等效剛度。
本發(fā)明的技術(shù)方案是將橡膠隔震支座試件置于施加荷載的設(shè)備中，對(duì)橡膠隔震支座施加垂直方向的壓力，待壓力達(dá)到設(shè)定值后，以設(shè)定值為基準(zhǔn)進(jìn)行反復(fù)加載和卸載試驗(yàn)，取最大荷載點(diǎn)與最小荷載點(diǎn)的應(yīng)力差值σ1-σ2、最大荷載點(diǎn)與最小荷載點(diǎn)相應(yīng)的變形差值δ1-δ2，根據(jù)公式Kh＝(σ1-σ2)*A/(δ1-δ2)/φ/S1得到橡膠隔震支座的水平等效剛度值；其中A為支座的截面面積，S1為第一形狀系數(shù)，φ為剛度因子，對(duì)于天然橡膠隔震支座，φ＝43.8G-0.7；對(duì)于鉛芯橡膠隔震支座，φ＝40.8G-0.7，式中G為橡膠剪切模量。
所述設(shè)定值由檢測(cè)者定，沒有嚴(yán)格要求，一般取10牛頓/毫米2。
所述施加荷載的設(shè)備主要由垂直安裝的單向或雙向加載裝置構(gòu)成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)橡膠隔震支座的豎向壓縮試驗(yàn)測(cè)定其水平等效剛度，不需要進(jìn)行橡膠隔震支座的水平剪切加載試驗(yàn)，測(cè)試方法簡(jiǎn)單，測(cè)試設(shè)備也簡(jiǎn)單化。


圖1是本發(fā)明方法使用的施加荷載的設(shè)備結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中，1-橡膠隔震支座試驗(yàn)體，2-加載裝置。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，將被試橡膠隔震支座試驗(yàn)體1置于加載裝置2中，對(duì)橡膠隔震支座施加垂直方向的壓力，待壓應(yīng)力達(dá)到設(shè)定值，繼續(xù)施加壓力至最大豎向壓應(yīng)力，然后卸載至豎向壓應(yīng)力，測(cè)出最大荷載點(diǎn)與最小荷載點(diǎn)相應(yīng)的變形差值。
反復(fù)加載和卸載試驗(yàn)，取最大荷載點(diǎn)與最小荷載點(diǎn)的力差值與最大荷載點(diǎn)與最小荷載點(diǎn)相應(yīng)的變形差值的比值作為橡膠隔震支座的豎向剛度，根據(jù)測(cè)定的豎向剛度值進(jìn)而計(jì)算出被試試驗(yàn)體的水平剛度值。
例如對(duì)直徑600毫米的圓形天然橡膠隔震裝置進(jìn)行水平等效剛度檢測(cè)，具體實(shí)施步驟如下1.對(duì)試驗(yàn)體1施加設(shè)定好的豎向壓應(yīng)力10牛頓/毫米2(對(duì)應(yīng)的壓力為2800千牛頓)；2.穩(wěn)定后以豎向力2800千牛頓為基準(zhǔn)，繼續(xù)增加豎向壓應(yīng)力至13牛頓/毫米2(對(duì)應(yīng)的壓力為3640千牛頓)；3.其后卸載，降低豎向壓應(yīng)力至7牛頓/毫米2(對(duì)應(yīng)的壓力為1960千牛頓)；4.反復(fù)循環(huán)四次，取其中第三次循環(huán)的豎向力差值1680千牛頓與最大豎向力值與最小豎向力值相應(yīng)的變形差0.8毫米的比值2100千牛頓/毫米作為試驗(yàn)體的豎向剛度值；5.根據(jù)公式Kh＝(σ1-σ2)*A/(δ1-δ2)/φ/S1，計(jì)算出支座的水平等效剛度為0.933千牛頓/毫米。
上述步驟中，也可以施加到設(shè)定壓應(yīng)力后，先卸載至最小壓應(yīng)力，再加載至最大壓應(yīng)力點(diǎn)處，進(jìn)行反復(fù)加載試驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)橡膠隔震支座水平等效剛度的方法，其特征在于將橡膠隔震支座試件置于加荷載的設(shè)備中，對(duì)橡膠隔震支座施加垂直方向的壓力，待壓力達(dá)到設(shè)定值后，以設(shè)定值為基準(zhǔn)進(jìn)行反復(fù)加載和卸載試驗(yàn)，取最大荷載點(diǎn)與最小荷載點(diǎn)的應(yīng)力差值σ1-σ2、最大荷載點(diǎn)與最小荷載點(diǎn)相應(yīng)的變形差值δ1-δ2，根據(jù)公式Kh＝(σ1-σ2)*A/(δ1-δ2)/φ/S1得到橡膠隔震支座的水平等效剛度值；其中A為支座的截面面積，S1為第一形狀系數(shù)，φ為剛度因子，對(duì)于天然橡膠隔震支座，φ＝43.8G-0.7，對(duì)于鉛芯橡膠隔震支座，φ＝40.8G-0.7，式中G為橡膠剪切模量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)橡膠隔震支座水平等效剛度的方法，是將橡膠隔震支座試件置于加荷載的設(shè)備中，對(duì)橡膠隔震支座施加垂直方向的壓力，待壓力達(dá)到設(shè)定值后，以設(shè)定值為基準(zhǔn)進(jìn)行反復(fù)加載和卸載試驗(yàn)，取最大荷載點(diǎn)與最小荷載點(diǎn)的應(yīng)力差值σ
文檔編號(hào)G01N3/32GK1595099SQ20041002778
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月25日
發(fā)明者劉文光, 周福霖, 楊巧榮, 莊學(xué)真, 魏陸順, 林佳 申請(qǐng)人:廣州大學(xué)