专利名称：一种检测橡胶隔震支座水平等效刚度的方法
技术领域：
本发明涉及一种检测橡胶隔震支座水平等效刚度的方法，尤其是能够检测天然橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座的水平等效刚度的方法。
背景技术：
目前，现有的橡胶隔震支座水平等效刚度检测方法是对橡胶隔震支座试验体先施加竖向压力，在达到设定的竖向压力后对试验体施加水平力，使试验体在设定水平位移范围内往复运动，测定试验体的水平等效刚度特性。这种方法适合检测天然橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座的水平等效刚度特性。因此需要对试验体进行剪切试验方能够得出其水平等效刚度。但是，对橡胶隔震支座试验体施加剪切方向的力和变形需要有剪切方向的加力装置，难度较大，很多生产和试验单位都没有专用的检测设备，在检测橡胶隔震支座的水平等效刚度中存在难度，难以得到所有试件的水平等效刚度。
发明内容
为了克服现有的橡胶隔震支座水平等效刚度检测需要进行剪切方向加力试验的难度，本发明提供一种橡胶隔震支座水平等效刚度的检测方法，不需要对试验体进行剪切方向的加力试验，就能够检测出橡胶隔震支座的水平等效刚度。
本发明的技术方案是将橡胶隔震支座试件置于施加荷载的设备中，对橡胶隔震支座施加垂直方向的压力，待压力达到设定值后，以设定值为基准进行反复加载和卸载试验，取最大荷载点与最小荷载点的应力差值σ1-σ2、最大荷载点与最小荷载点相应的变形差值δ1-δ2，根据公式Kh＝(σ1-σ2)*A/(δ1-δ2)/φ/S1得到橡胶隔震支座的水平等效刚度值；其中A为支座的截面面积，S1为第一形状系数，φ为刚度因子，对于天然橡胶隔震支座，φ＝43.8G-0.7；对于铅芯橡胶隔震支座，φ＝40.8G-0.7，式中G为橡胶剪切模量。
所述设定值由检测者定，没有严格要求，一般取10牛顿/毫米2。
所述施加荷载的设备主要由垂直安装的单向或双向加载装置构成。
本发明与现有技术相比的优点是可以通过橡胶隔震支座的竖向压缩试验测定其水平等效刚度，不需要进行橡胶隔震支座的水平剪切加载试验，测试方法简单，测试设备也简单化。
图1是本发明方法使用的施加荷载的设备结构原理图。
图中，1-橡胶隔震支座试验体，2-加载装置。
具体实施例方式
在图1中，将被试橡胶隔震支座试验体1置于加载装置2中，对橡胶隔震支座施加垂直方向的压力，待压应力达到设定值，继续施加压力至最大竖向压应力，然后卸载至竖向压应力，测出最大荷载点与最小荷载点相应的变形差值。
反复加载和卸载试验，取最大荷载点与最小荷载点的力差值与最大荷载点与最小荷载点相应的变形差值的比值作为橡胶隔震支座的竖向刚度，根据测定的竖向刚度值进而计算出被试试验体的水平刚度值。
例如对直径600毫米的圆形天然橡胶隔震装置进行水平等效刚度检测，具体实施步骤如下1.对试验体1施加设定好的竖向压应力10牛顿/毫米2(对应的压力为2800千牛顿)；2.稳定后以竖向力2800千牛顿为基准，继续增加竖向压应力至13牛顿/毫米2(对应的压力为3640千牛顿)；3.其后卸载，降低竖向压应力至7牛顿/毫米2(对应的压力为1960千牛顿)；4.反复循环四次，取其中第三次循环的竖向力差值1680千牛顿与最大竖向力值与最小竖向力值相应的变形差0.8毫米的比值2100千牛顿/毫米作为试验体的竖向刚度值；5.根据公式Kh＝(σ1-σ2)*A/(δ1-δ2)/φ/S1，计算出支座的水平等效刚度为0.933千牛顿/毫米。
上述步骤中，也可以施加到设定压应力后，先卸载至最小压应力，再加载至最大压应力点处，进行反复加载试验。
权利要求
1.一种检测橡胶隔震支座水平等效刚度的方法，其特征在于将橡胶隔震支座试件置于加荷载的设备中，对橡胶隔震支座施加垂直方向的压力，待压力达到设定值后，以设定值为基准进行反复加载和卸载试验，取最大荷载点与最小荷载点的应力差值σ1-σ2、最大荷载点与最小荷载点相应的变形差值δ1-δ2，根据公式Kh＝(σ1-σ2)*A/(δ1-δ2)/φ/S1得到橡胶隔震支座的水平等效刚度值；其中A为支座的截面面积，S1为第一形状系数，φ为刚度因子，对于天然橡胶隔震支座，φ＝43.8G-0.7，对于铅芯橡胶隔震支座，φ＝40.8G-0.7，式中G为橡胶剪切模量。
全文摘要
本发明涉及一种检测橡胶隔震支座水平等效刚度的方法，是将橡胶隔震支座试件置于加荷载的设备中，对橡胶隔震支座施加垂直方向的压力，待压力达到设定值后，以设定值为基准进行反复加载和卸载试验，取最大荷载点与最小荷载点的应力差值σ
文档编号G01N3/32GK1595099SQ20041002778
公开日2005年3月16日 申请日期2004年6月25日 优先权日2004年6月25日
发明者刘文光, 周福霖, 杨巧荣, 庄学真, 魏陆顺, 林佳 申请人:广州大学