图2.3.4 中松村研究所两栋建筑平面及剖面图
表2.3.1 中松村研究所两栋建筑对比
3.3 台湾海峡地震(1994年)
汕头市1993年建成我国第一栋夹层橡胶隔震房屋（八层钢筋混凝土结构）如图2.3.5。为了进行抗震考研对比，在同一场地相距16m处，同时建造另一栋结构完全相同的传统抗震房屋。两栋房屋均为八层钢筋混凝土结构。1994年9月16日台湾海峡地震，震级7.3，汕头市距震中240km，地震烈度近六度。地震时，各类房屋严重摇晃，部分房屋出现裂缝、倾斜、或不同程度的破坏，人们惊慌逃跑，造成上百人伤亡。震后人们不敢入屋，对社会生活和生产造成严重影响。
地震后，汕头市抗震办公室对两栋对比房屋进行调查，情况如下：传统房屋中的人，感觉到房屋剧烈晃动，人站立不稳，人民情绪紧张，惊慌万分。但隔震房屋中的人却无任何震感，地震后听邻居和街上人的叫喊声，下楼出外，才听说发生了地震。地震后人们对隔振结构的减震效果给予了高度评价。
8层隔震钢筋混凝土建筑
图2.3.5 汕头两栋建筑对比
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第三章 隔震装置的性能
第一节 普通叠层橡胶隔震器
1. 叠层橡胶隔震器的构造与特征
? 第一形状系数
橡胶受约束面积（受压面积）?D2/4D橡胶直径DS1＝= (3.1.1) ??S2?橡胶总厚度单层橡胶的自由表面积（侧面积）ntR?DtR4tR
图3.1.1 叠层橡胶隔震器的构造
?
第二形状系数
S2?橡胶直径D橡胶总厚度＝nt R?
S1不宜小于15， S2不宜小于5， ? 受力特征：橡胶处于三向受压状态 ?
受压破坏模式：钢板受拉破坏
图3.1.2 钢板受拉破坏
2.叠层橡胶隔震器的计算理论 2.1 压缩弹性模量计算公式
? 橡胶的变形特征常数 橡胶泊松比?=0.5
弹性模量E0与剪切模量G的关系：
E0?2(1??)G?3G ?
隔震器中橡胶的压缩模量
Ec?E0(1?2S21) 27
(3.1.2) (3.1.3)
(3.1.4)
根据实测结果修正后的公式：
Ec?E0(1?2?S12) (3.1.5)
修正系数?与剪切模量的关系
表3.1.1修正系数?与剪切模量的关系
?
体积变形的影响
1E?1?1 cbEcEb体积模量Eb可取20t/cm2 (1.96GPa) 2.2 竖向刚度
KEcbAV?T R式中，EEcEbcb?E?E；Ec?3G(1?2?S21)； cbTR为橡胶总厚度；A为截面面积。
图3.1.3
侧向变形后的压缩刚度
KVe＝AeAKV 式中，Ae为有效承压面积，即隔震器顶部与底部重叠部分的面积。
图3.1.4 有效承压面积
28
(3.1.6) (3.1.7) (3.1.8) 2???2???????????Ae＝?1-?arcsin???1?????A??1?1.2?AD??????D?D?D???????????0.6时约等号成立??(3.1.9) D??? 拉伸刚度为压缩刚度的1/5~1/10。
2.3 水平刚度
P2 (3.1.10) KH?2k?qH?rqtan??2???PHq?P?k?1?P?? r?ks?式中，P为压缩荷载；H为橡胶层和夹层钢板的总厚度
有效剪切刚度ks和有效弯曲刚度kr由下式求出
ks?(GA)eff?GAHHTkr?(EI)eff?ErbI RTR式中，ErEb；E??1?2?S2?rb?EEr?3G1?；I为截面惯性矩。 r?Eb?3?
图3.1.5
2.4 屈曲荷载
屈曲荷载Pcr可以从式（1）中KH =0，即qH=π的情况下求出
P?12k?4?2kr?crs??1?2?1? ?Hks??将ks、 kr代入上式，并考虑Er ?2GκS12，D=S2TR，得
?P1H???S2?cr?2GAT?1?1S2TRH?2?1? R??2(1?2?S1GEb)??式中，平方根中的S12S22非常大，上式可以近似为以下公式：
29
(3.1.11) (3.1.12) (3.1.13)
(3.1.14) P1H?cr?cr?GA2TRTR????SS??GS1S2 (3.1.15) 122??H?2?1?2?S1GEb??2???? (3.1.16) 28?1?2?S1GEb?
图3.1.6
2.5 极限变形
材料破坏 稳定破坏
图3.1.7
?cr/D
图3.1.8
3.叠层橡胶隔震器的试验性能
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