一、Y4Q铅芯橡胶支座构造

铅芯橡胶支座构造如图所示,铅芯橡胶支座是在RB支座的中心压入铅芯构成的。铅芯压入后与橡胶支座融为一体追随剪切变形,这种支座是由橡胶支座安定的复原装置和铅的能量吸收装置所构成的阻尼机构一体型的隔震装置。

Y代表圆形 4代表铅芯 Q代表屈服力  

y4Q代表有4个铅芯的圆形隔震支座

铅是一种具有良好塑性变形能力和能量吸收能力的金属。铅芯橡胶支座也是最早用于隔震结构的支座之一。铅芯橡胶支座凭借其优良的力学性能,较为简单的构造和高性价比,已经在工程中广泛应用。

二、铅芯橡胶支座的基本性能

1、铅阻尼器的能量吸收能力

橡胶本身是一种易拉压变形的材料,单独做成支座加力后变形巨大(如图)。工程用橡胶支座是由薄钢板与薄橡胶层叠组成,钢板对橡胶竖向变形有优秀的约束作用,竖向压缩刚度非常高,但与天然橡胶支座一样,LRB支座拉伸刚度较低,约为压缩刚度的1/7～1/10。

2、支座的水平变形能力

钢板约束橡胶的竖向变形但对其水平变形没有影响。同时铅芯能够很好地追随支座变形,吸收地震能量。Y4Q支座水平性能稳定Y4Q支座由于铅芯的存在,能够限制支座的水平变形,如下图所示,装有Y4Q支座的隔震结构的水平变形要比装有无铅支座的小(不考虑外加阻尼作用下)。

3、支座的工作特点

铅芯橡胶支座通过铅芯的大小来调整阻尼的大小。铅芯直径增大后,屈服力变大,阻尼量增加,但中心孔过大也会给支座的性能带来不良影响。

4、支座的耐久性

日本等国家的工程调查表明,LRB支座与RB支座基本一致,隔震橡胶即使在使用100年后,其内部橡胶依然完好。有调查显示,LRB支座使用10年后,其特性基本保持不变,并预测出60年后其性能仅会下降3%。

5、LRB支座的基本力学性能

铅芯橡胶支座的滞回性能可用下图的双线型模型表示。其中细实线为橡胶支座的滞回特性。LRB支座的水平特性是与图示的橡胶部分与铅芯部分水平性能叠加而成,如图粗实线所示。铅芯橡胶支座在剪切变形为250%能表现出稳定的双线型滞回特性