第２５卷第７期Ｖ０１．２５Ｎｏ．７工程

力学

２００８年７月

Ｊｕｌｙ

２００８

ＥＮＧＤ厄ＥＲ玎ｑＧ

砸ＣＨＡＮＩＣＳ

文章编号：１ｔ）００－４７５０（２００８）０７－００１１－０７

多铅芯橡胶隔震支座非线性力学性能试验研究

及其显式有限元分析

‘江宜城１‘２，聂肃非Ｌ２，叶志雄Ｌ２，李黎１，２

（１．华中科技大学土木工程与力学学院，武汉４３００７４；２．华中科技大学控制结构湖北省重点实验室，武汉４３００７４）

摘要：对应用于桥梁隔震的多铅芯橡胶支座进行非线性力学性能试验，并与理论计算结果进行对比分析。研究表明：多铅芯橡胶隔震支座性能稳定、受力性能良好、安装方便，是一种理想的桥梁隔震装置。在此基础上，采用显式有限元分析软件ＡＮＳＹＳ／ＬＳ．ＤＹＮＡ分析多铅芯橡胶支座的非线性动态特性，建立铅芯橡胶支座的ＦＥＡ（有限元）模型，针对支座中心加竖向荷载和水平向循环往复位移荷载，进行了数值模拟分析，其结果与试验曲线基本吻合，从而为确定多铅芯橡胶支座的动力分析参数提供计算方法，进而可为设计新型铅芯橡胶支座提供指导。关键词：桥梁隔震；多铅芯橡胶隔震支座；非线性力学性能；试验研究；显式有限元分析中图分类号：Ｕ４４２

文献标识码：Ａ

ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＴＵＤＹｏＮＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＰＲｏＰＥＲＴＩＥＳＯＦ

ＭＵＩＪＩ－ＬＥＡＤＲＵＢＢＥＲＢＥＡＲＪＮＧＡＮＤＩＴＳＥＸＰＬＩＣＩＴＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴ

ＡＮＡⅨＳＩＳ

‘ＪＩＡＮＧＹｉ．ｅｈｅｎ９１’２，ＮＩＥＳｕ－ｋｉｌ，２，ＹＥＺｈｉ．ｘｉｏｎ９１’２，ＬＩＬｉｌ，２

（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ

ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＷｕＭｎ

４３００７４，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｈｕｂｅｉ

Ｋｅｙ

ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔ∞ｈ∞ｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，ｃｈｉｍ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ

ｔｅｓｔｓ

ｏｎ

ｍｕｌｔｉ－ｌｅａｄｒｕｂｂｅｒｂｅａｒｉｎｇｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅ

ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ．Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｍｕｌｔｉ—ｌｅａｄｒｕｂｂｅｒｂｅａｒｉｎｇｓ

ａｒｅ

ｓｔｅａｄｙ，ａｌｓｏｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｙ

ａｒｅ

ｉｄｅａｌｂｒｉｄｇｅｉｓｏｌａｔｅｄｄｅｖｉｃｅｓ．

Ｂａｓｅｄ

ｏｎ

ｔｈｅｓｔｕｄｙ，ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｕｌｔｉ－ｌｅａｄｒｕｂｂｅｒｂｅａｒｉｎｇｓｂｙｕｓｉｎｇ

ｅｘｐｌｉｃｉｔｆ＇ｍｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳ／ＬＳ—ＤＹＮＡｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ａｆｔｅｒｃｒｅａｔｅ

ＦＥＡｍｏｄｅｌｏｆｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ

ｓａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅｌｅａｄ－ｒｕｂｂｅｒｂｅａｒｉｎｇｉｎ

ａ

ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｃｙｃｌｉｃｓｈｅａｒｕｎｄｅｒ

ａ

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ｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ

ａｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ

ａｒｅ

ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ，ａｎｄｓｍａｌｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｓ

ｆｏｕｎｄ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄ

ｍｅｔｈｏｄＣａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏ

ａｃｑｕｉｒｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｂｅａｒｉｎｇｓ，ｗｈｉｃｈ

ａｒｅ

ｕｓｅｆｕｌｉｎｄｅｓｉｇｎｎｅｗｂｅａｔｉｎｇｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅｓｅｉｓｍｉｃｉｓｏｌａｔｉｏｎ；ｍｕｌｔｉ—ｌｅａｄｒｕｂｂｅｒｂｅａｒｉｎｇ；ｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ

ｓｔｕｄｙ；ｅｘｐｌｉｃｉｔｆｍｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ

采用叠层橡胶隔震支座的建筑结构和桥梁隔

余座此类隔震结构，其中数座在１９９４年美国北岭震已是一种较为成熟的实用被动控制技术。目前，地震和１９９５年日本阪神地震中经受了强烈地震动

在我国、日本、美国和新西兰等国已建造了１０００

的考验，显现了良好的隔震效能［１】ｏ在大量研究和