Effect of horizontal loading direction on performance of prototype square unbonded fibre reinforced elastomeric isolator

Abstract

Summary Unbonded fibre reinforced elastomeric isolator (U‐FREI) is lightweight and facilitates easier installation in comparison to conventional steel reinforced elastomeric isolators. Most of the previous studies were focused to investigate the behaviour of scaled models of square U‐FREIs in 0° or 45° horizontal loading directions. However, the angle of incidence of earthquake to a structure may be from any directions. This paper presents influence of different loading directions (0°, 15°, 30°, and 45°) on the horizontal response of a sample prototype square U‐FREI on the basis of both experimental investigation and three‐dimensional finite element analysis. Mechanical properties and deformed configurations of the prototype U‐FREI computed using finite element analyses are observed to be in good agreement with those obtained from experimental study. It is further observed that as the loading direction changes from 0° to 45°, the effective horizontal stiffness of U‐FREI increases, whereas the damping value decreases. Thus, the seismic performance of U‐FREI will also vary depending on the direction of load acting on them.

Ứng xử ngang của gối cách chấn đàn hồi cốt sợi không liên kết hình khối hộp chịu chuyển vị lớn

“…Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 5 Các thông số vật liệu cho trong Bảng 1 được sử dụng để mô hình trong ANSYS. Cao su trong gối U-FREI có ứng xử phi tuyến khi chịu chuyển vị lớn nên được mô hình bằng mô hình vật liệu siêu đàn hồi và mô hình vật liệu đàn nhớt.…”

“…Thuyet và cs. [4,5] đã nghiên cứu thực nghiệm và mô hình số để đánh giá độ cứng ngang hiệu dụng và ảnh hưởng của phương chuyển vị ngang đến ứng xử ngang của nguyên mẫu gối U-FREI hình khối hộp. Ở Việt Nam, một vài nghiên cứu mô hình số về nguyên mẫu gối U-FREI cũng đã được thực hiện [6,7].…”

Phương pháp gần đúng xác định diện tích mặt tiếp xúc của gối cách chấn đàn hồi cốt sợi không liên kết hình khối hộp với các bệ đỡ

“…Ngo và cs. [9,10] đã nghiên cứu thực nghiệm để đánh giá độ cứng ngang hiệu dụng và ảnh hưởng của phương chuyển vị ngang đến ứng xử ngang của nguyên mẫu gối U-FREI hình khối hộp. Ở Việt Nam, một vài nghiên cứu mô hình số về nguyên mẫu gối U-FREI đã được thực hiện bởi [11][12][13]…”

Nghiên cứu ứng xử ngang của nguyên mẫu gối cách chấn đàn hồi cốt sợi không liên kết

“…Hệ số hình dạng (S) được định nghĩa bằng tỷ số giữa diện tích mặt cắt ngang gối với tổng diện tích xung quanh ở mặt bên của một lớp cao su của gối. Một vài nghiên cứu về nguyên mẫu gối cách chấn không liên kết U-FREI như ảnh hưởng của phương chuyển vị ngang đến ứng xử của nguyên mẫu gối U-FREI hình khối hộp và ảnh hưởng của mô-đun cắt đến sự làm việc của nguyên mẫu gối U-FREI đã được thực hiện bởi [5,6]. Tuy vậy, có rất ít nghiên cứu so sánh ứng xử ngang của gối đàn hồi không liên kết U-FREI với gối đàn hồi liên kết B-FREI có cùng kích thước, các lớp cấu tạo và vật liệu như nhau để thấy được hiệu quả cách chấn của gối U-FREI so với gối B-FREI.…”