【摘 要】
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火不仅改变了人类的历史,革新了人类新的工具与技术,还改变了人类的进化。火是一把双刃剑,它在让我们享受生活与感受文明的同时,也让我们备受其害,给人类的生命、财产、安全等方面造成了严重的损失。在火灾事故中,建筑火灾事故发生的概率日益升高。自2008年汶川发生特大型地震后,隔震建筑在地震中的显现出优异的抗震性能,使得隔震结构越来越受到人们的重视,也使得隔震结构在医院、学校、车站等重大工程中大量使用,也增
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火不仅改变了人类的历史,革新了人类新的工具与技术,还改变了人类的进化。火是一把双刃剑,它在让我们享受生活与感受文明的同时,也让我们备受其害,给人类的生命、财产、安全等方面造成了严重的损失。在火灾事故中,建筑火灾事故发生的概率日益升高。自2008年汶川发生特大型地震后,隔震建筑在地震中的显现出优异的抗震性能,使得隔震结构越来越受到人们的重视,也使得隔震结构在医院、学校、车站等重大工程中大量使用,也增加了意外火灾在隔震结构中发生的概率。然而,由于大部分隔震支座布置在通常位于地下室中基础柱或墙的顶端,当发生火灾时,隔震橡胶支座直接暴露在火源中,给隔震橡胶支座与隔震结构带来了极大的安全隐患,因此,积极展开隔震橡胶支座的耐火性研究是十分必要的。对于隔震橡胶铅芯支座,其使用的叠层橡胶材料属于超弹性材料,不同于线性材料,橡胶材料的材料特性和几何特性均表示出非线性特征,橡胶材料的本构关系与其应变能函数相关。针对橡胶不同的本构模型,根据橡胶材料基本力学性能实验数据,利用ABAQUS软件中材料评估功能,拟合出不同橡胶本构模型参数。考察了不同橡胶本构模型的在不同温度下各项性能指标,为确定适用于隔震橡胶支座的超弹性本构模型提供依据。基于实际工程所使用的的隔震橡胶铅芯支座参数,利用ABAQUS有限元软件建立等比例的数值模型,对隔震橡胶铅芯支座进行在标准升温曲线下的瞬态热传导受火分析,并将数值模型的温度场分布与支座受火试验结果进行比较,验证了数值模型的正确性。同时,对不同温度下的隔震橡胶铅芯支座进行了基本力学性能加载模拟,考察了不同温度下的隔震橡胶铅芯支座力学性能指标与损伤情况。针对隔震橡胶铅芯支座短时间内具有一定的耐火性,但是对于长时间火灾的抵抗能力较差的特性,本文建立了四种隔震橡胶铅芯支座防火保护数值模型。对四种不同形式的防火保护支座进行了瞬态热传导受火模拟,并对不同温度下各个模型的基本力学性能试验进行了加载模拟,考察了不同温度下各个模型的温度场分布与力学性能,验证了防火保护措施的有效性。根据传热学的传导公式,推导出适用于隔震橡胶铅芯支座的防火保护热传导公式,并将数值计算结果与数值模拟分析结果进行对比,验证了防火保护热传导公式的正确性。
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