组合型桥梁减隔震结构滑动摩擦类支座水平滞回性能、叠层橡胶支座水平剪切刚度、金属阻尼元件试验方法
关于桥梁工程抗震设计科学
关于桥梁工程抗震设计的科学研究内容摘要桥梁工程是交通网络的一个重要环节，因此加大对桥梁工程抗震的研究就显得尤为重要，也成为了当前的热点问题。
抗震设计就是抗震设计以及工程经验来获得基本设计原则和设计思想，从而能正确的解决结构总体方案、材料的使用，最终达到合理抗震的目的。
文章将从桥梁抗震概念设计、等几个方面进行分析，为今后桥梁设计起到科学的借鉴作用。
关键词桥梁工程抗震设计结构一、对桥梁震害的概述近几十年来，在全球发生了多次大地震，这就说明桥梁工程作为抗震防灾、危机管理系统的重要组成部分，在地震中必将受到严重的破坏。
一旦桥梁在地震中受到破坏，就会使地震产生的次生灾害进一步加重，也给灾后重建工作带来极大的困难。
桥梁是重要的社会基础设施，提高桥梁的抗震性能是减轻地震损失、加强区域安全的基本措施之一。
二、桥梁工程抗震设计原则抗震设计要求的是设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，并最终达到经济的实现抗震设防的目标。
因此，就需要桥梁设计工程师们具有丰富的经验和创造力，并深入的了解对结构地震反应有重要影响的基本要素，而不仅仅是按规范的规定执行。
抗震设计在遵循的一些基本原则的基础上，还要结合着历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。
（一）体系的整体性和规则性桥梁的整体设计性要好，上部结构应尽可能是连续的。
较好的整体性是结构发挥空间作用的基本条件，同时也能防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落。
总之，无论是在平面还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称，以免突然出现变化。
（二）场地选择桥梁工程抗震设计所选择的场地应该考虑一个地区内的场地选择，可以根据地震危险性来具体选择一个比较安全的厂址。
此外，为了避免地震时可能发生地基失效的松软场地，必须选择坚硬场地。
（三）能力设计原则能力设计思想所强调的是强度安全度差异，也就是在不同构件和不同破坏模式之间确立不同的强度安全度。
强度及安全度之间存在着差异，因此要确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性的破坏模式。
midas-减隔震支座的刚度模拟知识分享
m i d a s-减隔震支座的刚度模拟精品文档01、减隔震支座的刚度模拟➢具体问题：根据《公路桥梁抗震细则》（JTGB02-01-2008）中第10.2条中关于减隔震装置的说明，常用的减隔震支座装置分为整体型和分离型两类。
目前常用的整体型减隔震装置有：铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆式减隔震支座；目前常用的分离型减隔震装置有：橡胶支座+金属阻尼器、橡胶支座+摩擦阻尼器、橡胶支座+黏性材料阻尼器。
目前设计人员普遍存在两个误区，其一：抗震分析时一味的考虑用桥墩的塑性能力耗散地震效应，忽略增设减隔震支座的设计思路；其二：由于设计人员对减隔震支座的模拟方式不清楚，造成潜意识里回避减隔震支座的采用。
本文考虑上述两点对《公路桥梁抗震细则》（JTGB02-01-2008）第10.2条中涉及的减隔震支座模拟进行说明。
限于篇幅，本文仅对整体型减隔震装置进行叙述。
➢解决斱法：1、铅芯橡胶支座①②涉及规范及支座示意图(《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》（JT/T 822-2011）)图1.1铅芯橡胶支座示意图铅芯橡胶支座的实际滞回曲线和等价线性化模型精品文档（第1页，共1 0页）精品文档01、减隔震支座的刚度模拟图1.2实际滞回曲线图从实际滞回曲线可以得到3点重要的结论：图1.3等价线性化模型1)2)3) ③铅芯橡胶支座的位移剪力曲线所围面积明显大于较普通的橡胶支座，而且滞回曲线所谓面积反映了支座耗能能力，故间隔震支座（对于本图为铅芯橡胶支座）的本质是通过自身的材料或构造特性提供更有效的耗能机制，耗散地震产生的能量，从而起到减轻地震对结构的破坏程度。
实际滞回曲线一般为梭形，图形成反对称形态。
目前通用的方法是将其等效为图1.2所示的线性化模型。
通过K1、K2、 KE、Qy四个参数来模拟铅芯橡胶支座的滞回曲线。
等价线性化模型中涉及的四个参数含义如下：K1——弹性刚度：表示初始加载时，结构处于弹性状态是的刚度（力与变形之间的关系）。
midas-减隔震支座的刚度模拟
.01、减隔震支座的刚度模拟具体问题：根据《公路桥梁抗震细则》（JTGB02-01-2008）中第10.2条中关于减隔震装置的说明，常用的减隔震支座装置分为整体型和分离型两类。
目前常用的整体型减隔震装置有：铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆式减隔震支座；目前常用的分离型减隔震装置有：橡胶支座+金属阻尼器、橡胶支座+摩擦阻尼器、橡胶支座+黏性材料阻尼器。
目前设计人员普遍存在两个误区，其一：抗震分析时一味的考虑用桥墩的塑性能力耗散地震效应，忽略增设减隔震支座的设计思路；其二：由于设计人员对减隔震支座的模拟方式不清楚，造成潜意识里回避减隔震支座的采用。
本文考虑上述两点对《公路桥梁抗震细则》（JTGB02-01-2008）第10.2条中涉及的减隔震支座模拟进行说明。
限于篇幅，本文仅对整体型减隔震装置进行叙述。
解决斱法：1、铅芯橡胶支座①②涉及规范及支座示意图(《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》（JT/T 822-2011）)图1.1铅芯橡胶支座示意图铅芯橡胶支座的实际滞回曲线和等价线性化模型. （第1页，共1页）.01、减隔震支座的刚度模拟图1.2实际滞回曲线图从实际滞回曲线可以得到3点重要的结论：图1.3等价线性化模型1)2)3) ③铅芯橡胶支座的位移剪力曲线所围面积明显大于较普通的橡胶支座，而且滞回曲线所谓面积反映了支座耗能能力，故间隔震支座（对于本图为铅芯橡胶支座）的本质是通过自身的材料或构造特性提供更有效的耗能机制，耗散地震产生的能量，从而起到减轻地震对结构的破坏程度。
实际滞回曲线一般为梭形，图形成反对称形态。
目前通用的方法是将其等效为图1.2所示的线性化模型。
通过K1 、K2、KE 、Qy四个参数来模拟铅芯橡胶支座的滞回曲线。
等价线性化模型中涉及的四个参数含义如下：K1——弹性刚度：表示初始加载时，结构处于弹性状态是的刚度（力与变形之间的关系）。
K2——屈服刚度：表示屈服之后的刚度。
KE——等效刚度：等效的含义是指如果不考虑加载由弹性到塑性的变化过程，仅考虑屈服后累计位移与力的关系折算出的刚度。
桥梁减隔震装置分类及特点
桥梁减隔震装置一、桥梁减隔震装置产品分类桥梁减隔震装置按大类可分为抗震支座、减隔震支座、阻尼器及减隔震伸缩装置。
此外，桥梁设计中，将竖向力与水平力分离形成分离式支座，支座本体仅承受竖向力和转角，运营及地震水平力由水平力装置（水平力支座或阻尼器）承受，常见有的“普通钢支座+橡胶隔震支座”、“普通支座+阻尼器”、“普通支座+水平力支座”等。
因其为两两组合，本文中不单独列出，各减隔震产品分类如图：1.1抗震支座抗震支座又分为抗震盆支及抗震球支两大类，剪切型抗震支座因剪断力一般设计较大，也归抗震支座一类，如图所示：(图中红星标志的为近年来新型产品，下同)1.2减隔震支座减隔震支座分为橡胶隔震支座、摩擦摆支座、软钢阻尼支座、速度锁定支座、粘滞阻尼支座等，近期对减少振动方面的支座各厂均有所开发，将减振降噪型支座列入其中，如图所示：钢丝网支座是最近由同济大学开发的一种新型减隔震支座。
十字型摩擦摆是由中规院等联合开发的一种新型摩擦摆支座，分离式摩擦摆支座是为了防止支座在正常运营过程中梁体抬高而新开发出来的一种摩擦摆，以洛阳双瑞、新筑股份、成都济通为代表。
1.3阻尼器阻尼器分为软钢阻尼器和油阻尼器两大类，桥梁上一般以三角板软钢阻尼器和卡榫软钢阻尼器应用较多，油阻尼器则一般为速度锁定器和粘滞阻尼器。
如下图：SMA合金阻尼器及其与支座相结合应用目前在东南大学、重庆大学等多所大学均有研究，但因SMA材料价格太高、而支座吨位较大，目前很难有相应的SMA丝开发出来，目前尚处于微小模型模拟试验研究阶段。
1.4减隔震伸缩装置以往，桥梁减隔震设计一般集中在支承等方面，而对于桥面部分关注较少，近年来，随着减隔震技术的发展，伸缩装置也开发出了少量减隔震伸缩装置，主要有剪切型和拉索型两大类，如减振降噪支座一般，伸缩装置也在该方面大力发展，将其列入其中，如图：二、各类装置特点2.1 抗震支座抗震支座，顾名思义，即硬抗。
在减隔震设计早期阶段，为减少地震对桥梁的影响，在抗震支座基础上开发出了剪切型的抗震支座，即给定一定的地震力，使支座在此之前硬抗，而超过该值后侧变成活动支座，该类支座可以减小地震对桥梁的影响，但存在落梁的隐患。
建筑隔震支座技术说明(1)
建筑隔震支座技术说明一、建筑隔震橡胶支座的优点及主要性能要求建筑隔震橡胶支座由多层橡胶和多层钢板交替叠置组合而成，对应不同建筑、桥梁的要求，隔震橡胶支座可以有不同的叠层结构、制造工艺和配方设计，以满足所需要的垂直钢度、侧向变形、阻尼、耐久性、倾覆提离等性能要求，并保证具有不少于60年的使用寿命。
建筑隔震橡胶支座一般分为普通型（无铅型GZP）和有铅型（GZY）两种（如图CJ-2）。
二、建筑隔震橡胶支座的优点建筑隔震橡胶支座不仅具有竖向承载力大、抗拉力大、弹性复位功能强、可万向位移、减震效果明显等性能优势，真正的做到小震不坏，中震不坏或轻度不坏，大震不丧失使用功能。
因此在设计中，对传统建筑的高度限制和安全距离等限制条件均可适当放宽，并可在楼层与楼层之间设置隔震装置，适应了高层建筑的减震需要。
建筑隔震橡胶支座除了本身的隔震力学性能满足抗震设计及使用要求外，还具备以下优点：一是建筑隔震橡胶支座耐久性好，抗低周期疲劳性能、抗热空气老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均较好，其寿命可达60～80年［1］，期间的隔震力学性能不会发生明显变化，也就是说在60年之内不会影响使用，可见，与建筑物具有同等寿命。
二是具有足够的安全储备，水平变形250%不会影响使用，另外具有足够竖向承载力保证稳定的支撑建筑物，建筑隔震橡胶支座结构中的隔震层具有稳定的弹性复位功能。
三、隔震技术原理及主要力学性能1、建筑隔震橡胶支座，将上部建筑结构与下部地基结构隔离，由于建筑隔震橡胶支座中的隔震层刚度小，柔性强，当地震发生时隔震层将发挥“隔”的作用，代替上部结构承受地震强烈的位移动力，以此来隔离或耗散地震的能量，避免或减少地震能量向上部结构传输，此时,由于隔震层的作用，延长结构的周期并给予较大的阻尼，使上部建筑结构的反应相当于不隔震情况下的1/4～1/8，近似平动，从而“隔离”了地震的作用(如图CJ-1右)。
传统的建筑抗震技术主要特点是“抗”：上部建筑的基础与地基牢固的联结在一起，由于地震作用，引起上部建筑结构一起发生运动，此时上部结构就像电路上的放大器，对地面运动的作用力进行惯性放大作用（一般建筑物可放大2～5倍(如图CJ-1左)，所以上部建筑结构要承受比地面还要大的地震作用破坏力，当建筑材料超过极限承载能力后，建筑物就会发生破坏、坍塌等地震灾害现象。
桥梁用橡胶支座
桥梁用橡胶支座概述桥梁用橡胶支座是一种常见的桥梁支座，用于承受桥梁的荷载并分散到桥墩或墩台上。
橡胶支座由橡胶垫和金属垫组成，能够承受大荷载并具有较好的减震和抗震性能。
本文将介绍桥梁用橡胶支座的结构、性能及其在桥梁工程中的应用。
结构和材料桥梁用橡胶支座的结构一般包括上、下两个金属垫和夹在其中间的橡胶垫。
金属垫一般使用钢板制成，上金属垫为橡胶支座与桥面接触的部分，下金属垫与桥墩或墩台连接。
橡胶垫通常采用高强度橡胶制成，具有较好的负荷承受能力和变形能力。
在选择橡胶材料时，需要考虑其耐久性、抗老化性能、抗O型环裂纹性能等因素。
优质的橡胶材料能够确保橡胶支座在长期使用过程中不受损坏和变形。
性能特点桥梁用橡胶支座具有以下性能特点：•承载能力强：橡胶支座能够承受桥梁的荷载，并将其均匀分散到桥墩或墩台上，保证桥梁的安全运行。
•减震效果好：橡胶支座具有良好的弹性特性，能够有效减缓桥梁荷载的冲击和振动，降低桥梁受力，提高行车的舒适性。
•抗震性能优异：橡胶支座能够在地震发生时吸收和分散地震能量，减轻地震对桥梁造成的破坏，提高桥梁的抗震能力。
•耐久性强：橡胶材料具有较好的耐久性和抗老化性能，能够长时间保持其弹性和承载能力。
•维护方便：橡胶支座安装简便，维护方便，能够快速更换和维修。
应用案例桥梁用橡胶支座在桥梁工程中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用案例：1.高速公路桥梁：高速公路桥梁的橡胶支座承受着大量的车辆荷载和振动荷载，能够有效减少桥梁的震动幅度，提高行车的安全性和舒适性。
2.铁路桥梁：铁路桥梁的橡胶支座能够承受列车的冲击和震动荷载，减轻桥梁的应力，保护桥梁的结构安全。
3.步行桥：步行桥的橡胶支座可以减少人行过程中的震动和振动，提供更加安全和舒适的通行条件。
养护与维修桥梁用橡胶支座的养护与维修对于保持其正常使用和延长其使用寿命至关重要。
以下是一些建议：1.定期检查橡胶垫的损伤和老化情况，及时更换需要维修或更换的橡胶垫。
桥梁摩擦摆式支座参数分析
ｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｐｅｎｄｕｌｕｍ ｂｅａｒｉｎｇꎬ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｐｅｎｄｕｌｕｍ ｂｅａｒｉｎｇ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ
ꎬ应用非常广泛ꎬ如土耳其博卢
座本质也是摩擦阻尼的一种支座ꎬ下支座板是一个
川县马加拉建筑公司实验室ꎬ采用的是双凹型摩擦
减小地震力的作用ꎮ 其构造如图 １ 所示ꎬ摩擦摆支
易施工、易维护
[３－５]
高架桥ꎬ共使用了 ５３６ 个摩擦摆抗震加固ꎻ日本的石
凹球面ꎬ利用钟摆原理来延长结构的自振周期ꎬ进而
摆支座ꎬ曲率半径为 ２ ５００ ｍｍꎻ我国北京经海九路
大ꎬ当速度达到引起地震的速度时ꎬ荷载作用下能够
产生大量的热ꎬ温度升至某一值后ꎬ聚四氟乙烯将发
生局部的融化ꎬ摩擦力也会大幅度下降ꎮ 聚四氟乙烯
Ｆ＝
则支座刚度:
Ｗ
Ｄ ＋ μＷｓｇｎ( θ)
Ｒ
Ｋ ｆｐｓ ＝
的粘弹性以及其大量迁移从而引起摩擦力的增加ꎬ当
速度增加时ꎬ需要更大的剪切力来克服增加的粘度ꎮ
由上图可以看出 ３ 条地震波的作用下ꎬ８ 号墩
底内力以及墩顶位移减震效果相当可观ꎮ
( 下转第 １０４ 页)
１０４
刘亦嘉ꎬ段乃欣ꎬ胡斌ꎬ范丽霞ꎬ杨攀峰ꎬ南亚林. 南疆四地州可靠电力供应保障研究
叠层橡胶隔震支座施工工法
叠层橡胶隔震支座施工工法一、前言叠层橡胶隔震支座施工工法，是一种现代桥梁隔震支座的重要形式。
其具有良好的隔震效果，可以减少桥梁的振动和噪声，提高行车安全和舒适性。
本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面进行详细介绍。
二、工法特点叠层橡胶隔震支座施工工法是一种橡胶层与钢板层交替叠加的支座形式。
它具有以下特点：1. 隔震效果好。
橡胶层可以有效隔离地震、风荷载和车辆振动，减少桥梁的振动和噪声。
2. 承载能力大。
支座的承载能力高，可以承受大的荷载和变形。
3. 结构简单。
支座结构简单，安装方便，可以快速完成施工。
4. 维护费用低。
隔震支座无需特别维护，使用寿命长，维护费用低。
三、适应范围叠层橡胶隔震支座施工工法适用于各种类型的桥梁，尤其适用于跨度大、荷载重和地震频繁的桥梁。
它广泛应用于高铁、城市轨道交通、城市快速路、国道、省道等大型交通工程。
四、工艺原理叠层橡胶隔震支座施工工法是基于弹性隔震技术的一种应用。
其工艺原理主要包括以下几点：1. 统计分析：对地震、风荷载、车辆荷载等几种荷载进行统计分析，获得其频率响应特性和幅值。
2. 隔震设计：根据桥梁的结构特点和荷载情况，设计出合适的叠层橡胶隔震支座的参数，例如橡胶层厚度、钢板层型号等。
3. 施工措施：根据设计参数，采取合适的施工措施，例如铺设橡胶层、切割钢板、钻孔等工序。
五、施工工艺施工工艺是叠层橡胶隔震支座施工工法的核心。
其施工工艺包括以下几个阶段：1. 现场准备：施工前进行现场勘测和测量，确定支座的尺寸和参数。
根据施工计划，安排作业区域和施工路线，准备好施工材料和机具设备。
2. 地基处理：清除施工区域的杂草、石块和浮土等，确保施工基础平整、干燥和坚硬。
如有需要，可进行灌注桩、钢板桩等地基加固工程。
3. 钢板切割：根据支座设计图纸，选用合适的钢板型号和规格，进行切割、钻孔、校正等工序。
板式橡胶支座压剪性能试验研究
板式橡胶支座压剪性能试验研究李冰【摘要】桥梁支座是连接桥梁上、下部结构的重要构件,对桥梁墩台的受力状态、梁的水平位移、转角都起着十分重要作用,板式橡胶支座广泛应用于各种形式的桥梁.通过对常用的板式橡胶支座压剪性能的试验,分析支座静摩擦系数、动摩擦系数、剪切刚度与压应力和水平力的频率拟合函数表达式,对支座使用时的受力状态、破坏前临界力的分析计算具有一定的参考性.【期刊名称】《黑龙江工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(033)002【总页数】7页(P21-27)【关键词】摩擦系数;剪切刚度;压应力;拟合函数;水平力频率【作者】李冰【作者单位】福建船政交通职业学院 ,福建福州 350007【正文语种】中文【中图分类】U448随着我国高速公路的迅猛发展，桥梁已成为高速公路不可分割的一部分，而桥梁支座作为桥梁上、下部之间的连接构件，在整个桥梁结构中对桥梁墩台的受力状态和梁的水平位移、转角起着十分重要的作用, 其性能的好坏直接影响到桥梁的结构安全与寿命。
板式橡胶支座因其具有吸收部分振动、减小活载对桥梁结构及墩台的冲击、抗震和大变形量等特点，且结构简单、安装使用方便、造价较低，在桥梁的应用中最为广泛。
本文通过对板式橡胶支座压剪性能的试验数据进行函数的拟合分析，探讨支座静摩擦系数、动摩擦系数、剪切刚度与支座压应力和水平力的频率拟合函数表达式，对支座使用时的受力状态、破坏前的临界力的分析计算具有十分重要的意义。
1 试验设备及试件1.1 试验设备试验采用20 000 kN电液伺服压剪系统，主要由以下几部分组成。
其主要的参数如表1所示。
1.1.1 竖向动态加载系统竖向加载系统通过计算机进行油压控制加载，并采用位移计和测力计直接与控制计算机相连，绘制整个试验过程当中的竖向力-竖向位移的变化曲线。
1.1.2 水平向动态加载系统水平向动态加载系统可用《隔震橡胶支座试验方法》(GB/T 20688.1-2007)[1]中支座的双剪切性能试验，获得支座的剪切性能。
浅析桥梁减隔震支座及分析方法
因此 ， 铅 芯 橡 胶 支 座具 备 一个 良 析 时 ， 必 须 把 结 构 的非 弹 性 特 性 放 在 考 虑 （ １ ） 分层橡胶支座。 分 层橡 胶 支 座 ， 也 常 需 的 刚 度 。 并评 估 其 变 形 能 力 。 而最 有 效 的 被称 为板式橡 胶支 座。 由薄 橡 胶 片 与 薄 钢 好 减 隔 震 装 置 所 应 具 备 的 条 件 ： 在 较 低 水 范 围之 内 ， 具有较高的初始刚度 ， 变 形很 分 析 方 法 就 是 非 弹 性 线 性 时 程 分 析 法 。 适 板相 互交替 压缩而 成 ， 支 座 平 面 形 状 多 采 平 力作 用 下 ， 用 圆形或矩 形 。 在 抗 震 设 计 中 主 要 考 虑 的 小， 在地震作 用下铅芯 屈服 ， 刚度降低 ， 从 用 这 种 方 法 要 求 给 定 结 构 和 地 震 波 等 条 样性 ， 给 定 场 地 地震 波 形 式 的 多 种 可 能 性 ， 在 设计 过 程 中 ， 由于 结 构 材 料选 择 的 多 因素 是 分 层橡 胶 支 座 的 水 平 刚 度 和 阻 尼 作 而 延 长 了 结 构 周 期 并 消 耗 大剪 切 刚 度 是 指 上 、 下 板
面 产生单 位位移时 所需施加 的水平 剪力 。
量。
（ ３ ） 滑动摩 擦型减 隔震支座 。 滑 动 摩 擦
因此 设 计 方 案 就 会 有 多 种 选 择 。 一般为 了
常 常 取 若 干 组 有 橡 胶 支 座 通过 在 变 形 过 程 中 消 耗 能 量 提 供 型 支 座 利 用 不 锈 钢 与 聚 四 氟 乙 烯 材 料 之 间 获 得 最 可 能 的分 析 结 构 ， 阻尼 ， 这 种 阻 尼 主 要 取 决 于 橡 胶 层 变 形 的 相 当低 的 滑 动 摩 擦 系 数 制 成 。 也 称 为 聚 四 代 表 性 的 地 震 波 进 行 计算 。 即使 如 此 ， 用 非
中小跨径梁桥中组合橡胶支座的减隔震性能分析
导致墩 梁 位 移 的 失 控。 特 别 是 面 对 近 断 层 的 地 震，
及造价的条件下， 在中小跨径梁桥中采用了组合橡
此问题更加突出。 为此， 对墩梁锚固板式橡胶支座
胶支座。 该橡 胶 支 座 的 截 面 分 为 滑 动 区、 叠 层 区，
进行了研究
［５］
， 结果显示支座摩擦系数同压力及加
载速 率 成 负 相 关 性 和 正 相 关 性， 若 剪 切 变 形 不 到
道桥技术
结果显示， 黏滞阻尼器可有效增强中小跨径梁桥横
为此， 本文选用组合橡胶强化中小跨径梁桥支
向的抗震性能， 黏滞阻尼器参数不同， 其影响作用
座的位移能力， 并分析其力学性能， 以及其影响因
也不同， 认为阻尼指数 ０ ８、 系数为 ３０００ ｋＮ · ｓ ／ ｍ
时较佳； 林杰
［４］
研究了小跨径公路梁桥中板式橡胶
第 ３８ 卷 第 １ 期
２０２４ 年 ２ 月
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．１
Ｆｅｂ
２０２４
粉煤灰综合利用
ＦＬＹ ＡＳＨ ＣＯＭＰＲＥＨＥＮＳＩＶＥ ＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ
道桥技术
中小跨径梁桥中组合橡胶支座的减隔震性能分析 ∗
Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｒｕｂｂｅｒ Ｂｅａｒｉｎｇｓ ｉｎ Ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ Ｓｍａｌｌ Ｓｐａｎ Ｂｅａｍ Ｂｒｉｄｇｅｓ
杨 巍１ ， 赵永伟２ ， 闫永亮２ ， 李福林１ ， 杨林豪１
（１ 中交二公局第四工程有限公司， 河南 洛阳 ４７１０００； ２ 河南省鹤新高速公路有限公司， 河南 郑州 ４５００００）
摘 要： 地震作用下， 中小跨径梁桥所用板式橡胶支座易出现滑动， 使墩梁的位移偏大， 而组合橡胶支座
叠层厚橡胶支座力学性能及其震振双控性能分析
第 40 卷第 1 期2024 年2 月结构工程师Structural Engineers Vol. 40 ， No. 1Feb. 2024叠层厚橡胶支座力学性能及其震振双控性能分析张增德1温玉君2周颖1，*徐骁航2马开强1（1.同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室，上海 200092； 2.上海地铁资产投资管理有限公司，上海 310000）摘要为实现地铁上盖建筑的震振双控效果，可将叠层厚橡胶支座用于该类结构体系转换层。
与普通橡胶支座相比，叠层厚橡胶支座的单层橡胶厚度较大，既可用于水平隔震，又可减小上部结构的竖向振动。
为准确评估其在地铁上盖建筑中的效果，设计了第一形状系数为6.82的叠层厚橡胶支座，并对足尺支座开展竖向压缩、水平剪切、竖向拉伸和高面压稳定性能试验。
探究了竖向压应力、剪应变和加载频率等对支座力学性能的影响规律，得到了设计阶段叠层厚橡胶支座竖向压缩刚度、水平等效刚度、等效阻尼比和拉应力值等性能指标。
基于试验力学性能指标，建立了固接模型、普通橡胶支座和叠层厚橡胶支座的地铁上盖结构模型，分别以选取的地震波和实测三向地铁振动为激励，通过时程响应分析，验证了叠层厚橡胶支座的震振双控效果，为地铁上盖建筑的震振双控提供技术方案。
关键词叠层厚橡胶支座，第一形状系数，力学性能，地铁上盖建筑，震振双控Mechanical Properties of Thick Rubber Bearing and Its Earthquake- and Subway-Induced Vibration Control AnalysisZHANG Zengde1WEN Yujun2ZHOU Ying1，*XU Xiaohang2MA Kaiqiang1（1.State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092， China；2.Shanghai Metro Assets Investment Management Co.，LTD.， Shanghai 310000， China）Abstract In order to achieve the control of earthquake-and subway-induced vibration in over-track buildings， thick rubber bearings （TRBs） are used in their structural transfer floor. Compared to conventional rubber bearings， the thickness of each rubber layer of TRBs is increased to isolate the horizontal earthquakes and mitigate the vertical vibration caused by subway. To evaluate the effects of TRBs in over-track buildings，an isolator with a first shape factor of 6.82 was designed in this study. Physical testing， including compression，shear， tension， and stability tests under large vertical loads， was conducted on a full-scale isolator. The effects of vertical compression stress， shear strain， and loading frequency on the mechanical properties of this TRB were explored. Performance properties，such as compressive stiffness，horizontal equivalent stiffness，equivalent damping ratio，and tensile stress were identified for the isolation design. Then，based on the identified parameters， numerical models of over-track buildings supported by fixed base， conventional rubber bearings and TRBs were established， respectively. Finally， time-history analyses were carried out by inputting selected seismic waves and three-direction subway vibration measured from field tests. TRBs were verified to provide effective subway and earthquake vibration control， and thus they represent a technical support for over-track buildings.Keywords thick rubber bearing， first shape factor， mechanical properties， over-track building， earthquake-and subway-induced vibration control收稿日期：2023-01-18基金项目：国家自然科学基金杰出青年基金项目（52025083），国家自然科学基金项目（51878502）作者简介：张增德，男，博生生，主要从事建筑结构隔震/振研究。
建筑工程叠层橡胶隔震支座性能要求和检验方法.doc
云南省工程建设地方标准建筑工程叠层橡胶隔震支座性能要求和检验方法Performance Requirement and Test Methodfor Laminated Rubber Seismic Isolation Bearing in Buildings（征求意见稿）二○一二年九月前言本标准是根据云南省住房和城乡建设厅的要求，由云南震安减震科技有限公司会同有关单位编制而成。
编制组开展了专题调查和研究，总结了我国、我省近年来建筑工程应用叠层橡胶隔震支座的实践经验并借鉴现行的有关规范标准和相关技术资料，在广泛征求意见的基础上，制订了本标准。
本标准主要内容有：1.总则；2.术语；3.支座分类；4.材料；5.设计规定；6.性能试验项目和要求；7.检验规则；8.附录。
本标准将来可能需要进行局部修订，有关局部修订的信息和条文内容将刊登于云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会网站()。
为了提高标准质量，请各单位在执行本标准的过程中，注意总结经验，收集资料，随时将有关的意见和建议反馈给主编单位，以供今后修订时参考。
本标准由云南省住房和城乡建设厅负责管理，由主编单位负责具体技术内容的解释。
本标准主编单位：云南震安减震科技有限公司本标准参编单位：昆明理工大学、云南省地震工程研究院、云南省设计院、昆明恒基建设工程施工图审查中心、云南省建筑工程设计院、昆明有色冶金设计研究院、云南安泰建设工程施工图设计审查事务所有限公司、昆明官房建筑设计有限公司、云南省工程质量监督管理站、云南工程建设总承包公司。
本标准主要起草人：本标准主要审查人：目录1 总则 (1)2 术语 (2)3 支座分类 (3)4 材料 (5)4.1橡胶 (5)4.2钢板 (5)4.3铅 (5)5 设计规定 (6)5.1一般要求 (6)5.2支座设计压应力和设计剪应变 (6)5.3支座形状系数 (7)5.4支座压缩性能和剪切性能 (7)5.5水平等效刚度、剪应变和等效阻尼比 (8)5.6支座极限性能 (8)5.7钢板设计 (9)5.8支座法兰板设计 (10)6 力学性能试验项目和要求 (11)6.1一般要求 (11)6.2一般力学性能试验项目和要求 (12)6.3剪切性能相关性 (14)6.4压缩性能相关性 (15)6.5耐久性性能要求 (15)7 检验规则 (16)7.1一般要求 (16)7.2型式检验 (16)7.3出厂检验 (16)7.4第三方检验 (17)7.5施工现场检验 (17)7.6支座外观质量和尺寸偏差检查 (17)7.7支座产品标识 (19)附录A 橡胶材料物理性能要求 (20)附录B 橡胶材料物理性能试验项目和方法 (21)附录C 支座的典型尺寸 (22)本标准用词说明 (23)引用标准名录 (24)1 总则1.0.1为贯彻执行国家和云南省有关建筑工程、防震减灾的法律法规，规范建筑工程叠层橡胶隔震支座的生产和检验，制定本标准。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
附录A 滑动摩擦类支座水平滞回性能试验方法
A.1 试验条件
试验室的标准温度为23℃±5℃。
A.2 试样停放
试验前将试样直接暴露在标准温度下，停放24h 。
A.3 试验方法
按图A.1放置试样后，按下列步骤进行支座水平滞回性能试验。
1-试样，2-水平加载装置，3-上承载板，4-下承载板
图 A.1
a ） 将试样按单剪组合置于试验机的承载板上，试样中心与承载板中心位置
对准，偏差小于1%支座下座板边长。
b ） 将支座设计竖向荷载以连续均匀的速度加满，在整个水平滞回性能试验
过程中保持不变。
其预压时间为1h 。
c ） 正式加载。
用水平位移加载装置连续匀速的施加水平位移，由专用的力
传感器记录水平力大小，支座水平位移量达到设计位移值即停止，然后反向施加水平位移，直至0mm 再反向施加水平位移直至设计位移值，试验过程连续进行5次，5次得到的5条滞回曲线应基本重合，各条滞回曲线的最大力的最大差别应在5%以内。
d ）以实测第五次的滞回曲线计算支座的水平滞回性能。
e ）支座的滑动摩擦系数的计算公式为：
12
2d d Q Q W
μ-=
（A.1） 式中：1d Q ，2d Q ——滞回曲线正向和负向与剪力轴的交叉点，如图A.2
所示。
W ——支座设计竖向荷载。
f ）支座的滑动摩擦系数应满足5.2.3的要求。
图 A.2
A.4 试验报告
试验报告应包括以下内容：
a）试件概况描述：包括支座型号、设计承载力、转角、位移等相关参数，并附简图；
b）试验机性能、配置及加载速度描述；
c）试验过程中出现异常现象描述；
d）试验记录完整，并画出5次滞回曲线图，计算滑动摩擦系数，评定试验结果；
e）附试验照片。
附录B 叠层橡胶支座水平剪切刚度试验方法
B.1 试验条件与试样停放
试验条件与试样停放见A.1和A.2。
B.2 试验方法
按图B.1放置试样后，按下列步骤进行叠层橡胶支座的水平剪切刚度试验。
1-下固定板，2-叠层橡胶支座，3-上承加载板，4-水平加载装置
图 B.1
a ）将试样按单剪组合置于试验机的固定板上，试样中心与承载板中心位置对准，偏差小于1%支座下座板边长。
b ）将支座安装完成后采用反力机构对支座进行竖向限位。
c ）正式加载。
用水平位移加载装置连续匀速的施加水平位移，由专用的力传感器记录水平力大小，支座水平位移量达到设计位移值（100%变形）即停止，然后反向施加水平位移，直至0mm 再反向施加水平位移直至设计位移值，试验过程连续进行3次。
d ）以实测第三次的曲线计算支座的水平剪切刚度。
e ）支座的水平剪切刚度的计算公式为：
23141212/2t Q Q Q Q K X X X X ⎡⎤
--=+⎢⎥--⎣⎦
（）/2（）/2
式中：1X ，2X ——剪切位移的最大值和最小值，如图B.2所示。
1Q ，2Q ，3Q ，4Q ——在滞回曲线的上、下部分，剪切位移最大
值1X 和最小值2X 的1/2位移处(即1X /2和2X /2)所对应的剪力，如图B.2所示。
f ）支座的水平剪切刚度应满足5.2.4的要求。
图 B.2
B.3 试验报告
试验报告应包括以下内容:
a)试件概况描述：包括支座型号、设计水平承载力、水平刚度、设计位移
值（100%变形），并附简图；
b)试验机性能、配置及加载速度描述；
c)试验过程中出现异常现象描述；
d)试验记录完整，并画出3次滞回曲线图，计算水平剪切刚度，评定试验
结果；
e)附试验照片。
附录C 金属阻尼元件试验方法
C.1 试验条件与试样停放
试验条件与试样停放见A.1和A.2。
C.2 试样要求
试验时根据金属阻尼元件类型不同，每组试样数量不同，每组成对组装。
试验用金属阻尼元件材质应符合本标准要求，相关连接部件及外形尺寸应符合设计要求。
C.3 试样数量
试样数量为三组，取三组试样试验结果平均值为该批试样试验结果。
疲劳性能试验试样数量为一组。
C.4试验装置
试验装置应与阻尼元件在与实际工作状况相吻合。
阻尼元件和加载、固定板之间采用销接，用来施加载荷的销孔可随试验机移动，固定销孔仅可自由转动。
根据不同试验条件制作不同工装，但需与实际阻尼工况相吻合，避免工装本身对测试条件及测试精度造成不利影响。
C.5 试验方法
水平载荷加载采用位移控制，按正弦波循环加载，平均速度为2mm/s。
C.6 试验要求
a）测试精度:士1.0%;
b）阻尼元件阻尼力、阻尼位移应符合图C.1所示双线性恢复力模型。
图C.1
C.7 试验类型
C.7.1标准位移—载荷试验
标准位移—载荷试验是测试弹塑性钢阻尼元件在设计位移条件下阻尼力
F与位移S之间变化关系。
该试验应按以下步骤进行，并记录相关数据：S，五次循环；
—±0.25
d
S，五次循环；
—±0.50
d
S，五次循环。
—±1.00
d
C.7.2超载位移—载荷试验
超载位移—载荷试验是测试弹塑性钢阻尼元件在超出设计位移条件下的
S(一次)进行，并记录相关数据。
承载力。
该试验加载位移按士1.20
d
C.7.3疲劳载荷试验
S设计位移持续反复加载，加载频率不应低于疲劳性能试验荷载按 1.00
d
0.01 Hz（不宜超过5Hz），循环次数为11次，并记录阻尼元件开裂长度、开裂
宽度等相关数据。
C.8试验报告
C.8.1试验结果应包含内容：
标准位移—载荷试验及超载位移—载荷试验结果应包含内容：
a)基本参数测试结果按表C.1填写：
表C.1
b)阻尼元件载荷—位移图；
c)阻尼元件等效双线性曲线（该曲线应扣除试验装置滑动摩擦影响）；
d)描述试验过程概况，重点记录试验过程中出现的异常现象;
e)记录阻尼元件疲劳载荷循环次数;
f)试验后试件损伤状态分析。
C.8.2试验报告应包括以下内容
a)试验装置及试验概况:试验设备、试验荷载、试验室温度，试样规格及型
式等；
b) C.8.1所包含的所有试验结果；
c)试验结论；
d)试样安装过程及试验过程照片等附件。