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自然科学版 ） 湖南大学学报 （
２ ０ １ １年
板式橡胶支座是连接桥梁上部结构和下部结构 主要起 到 传 递 上 部 结 构 反 力 和 承 受 水 的重要构件 ， 平变形的作用 ， 以 其 造 价 经 济、 构 造 简 单、 受力合理 在桥梁工程中得到广泛的应用 ， 特别适合于 等优点 ， 地震反应中 ， 板式橡胶支座可以起 中小跨径梁式桥 ． 到延长结构周期 、 增加结构阻尼的作用 ， 从而可以有 效地减小桥墩所受 的 地 震 荷 载 、 达到满足桥梁隔震 的要求 ， 因此在桥梁隔震设计方面也应用广泛 ． 但国 梁式桥采用这种支座时地 内外很多学者研究 表 明 ， 震变形主要集中在支座位置 ， 导致梁体与墩 、 台之间
１］ ２］ 、 相对位移过大 ［ 支座极易遭受破坏 ［ 近几年的多 ．
图 １ 板式橡胶支座线性模型 Ｆ ｉ ． １ Ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｌ ａ ｍ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｇ
１ ． ２ 聚四氟滑板橡胶支座 聚四氟滑板橡胶支座是以聚四氟乙烯板和不锈 钢板作为支座的相 对 滑 动 面 来 隔 离 墩 台 与 梁 底 ， 从 而减小下部结构的地震响应 ， 达到隔震的目的 ． 这种 支座已经在桥梁工程中使用了 ４ 国内外学者 ０ 多年 ， 对其摩擦因数和滞 回 性 能 做 了 大 量 试 验 研 究 ， 研究 表明聚四氟乙烯板与不锈钢板之间的摩擦系数通常 ［］ 低于 ０． 涂 有 润 滑 剂 时 约 为 ０． 本文 ０ ８， ０ １～０． ０ ３７ ． 使用恢复力模型如图 ２ 所示 ．
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收稿日期 ： ２ ０ １ １－０ ６－２ ０ ） ； ） ； 基金项目 ： 国家自然科学基金重点资助项目 （ 中央高校基本科研业务费资助项目 （ 湖南省科 技 计 划 资 助 项 １ １ ０ ３ ２ ０ ０ ４ ５ ３ １ １ ０ ７ ０ ４ ０ ３ ９ ２ ） 目（ ２ ０ １ １ Ｆ Ｊ ３ ２ ４ ２ ， 作者简介 ： 李立峰 （ 男， 湖南沅江人 ， 湖南大学教授 １ ９ ７ １－ ） ： 通讯联系人 ， Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｌ ｉ ｌ ｉ ｆ ｅ ｎ ｎ ｕ． ｅ ｄ ｕ． ｃ ｎ ＠ｈ ｇ
３］ ， 用传 统 可 靠 度 概 率 分 析 方 法 ［ 分析支座变形需求 形成了橡胶支座在不同损伤状 与能力之间的关系 ，
态下的易损性曲线 ， 从易损性的角度对橡胶支座的 抗震性能进行评估 ．
图 ２ 滑板支座恢复力模型 Ｆ ｉ ． ２ Ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ ｇ ｇ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｇ
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以一中等跨径连续梁桥为研究对象 ， 建立了橡胶支座的滞回特性曲线以及全桥 摘 要 ： 非线性动力分析模型 ． 从太平洋 地 震 工 程 研 究 中 心 （ 强震数据库中选取１ Ｐ Ｅ Ｅ Ｒ） ０ ０条地震 波， 进行了一系列非线性时程分析 ， 得到了橡胶 支 座 的 位 移 反 应 ． 根据基于性能的抗震设计 思想和地震易损性分析理论 ， 提出了板式橡胶支座 ４ 种不同损伤状态损伤指标的确定方法 ， 并由此拟合了谱加速度与支座相对位移延性比之间的关系 ． 基于传统可靠度概率方法 ， 建立 分析结果表明 ， 支座 在 地 震 作 用 下 的 易 损 性 较 其 他 构 件 更 严 重 ， 了橡胶支座的易损性曲线 ． 且桥台支座比桥墩支座更容易遭受损坏 ； 增加支座 橡 胶 层 厚 度 或 改 用 聚 四 氟 乙 烯 滑 板 支 座 能很好地改善桥台支座的抗震性能 ． 关键词 ： 桥梁 ； 板式橡胶支座 ； 地震 ； 易损性 ； 地震破坏 中图分类号 ： Ｕ ４ ４ ２． ５ 文献标识码 ： Ａ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ８， Ｎ ｏ ． １ １ Ｎ ｏ ｖ ． ２ ０ １ １
（ ） 文章编号 ： １ ６ ７ ４ ２ ９ ７ ４ ２ ０ １ １ １ １ ０ ０ ０ １ ０ ６ － － －
板式橡胶支座地震易损性分析 ＊
李立峰， 吴文朋 ， 黄佳梅 ， 王连华
（ ） 湖南大学 土木工程学院 ， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ ８ ２
次大地震震害调查也进一步显示橡胶支座遭受地震 破坏的现象十分普遍 ． 《 （ 城市桥梁抗震设计规范 》 征求意见稿 ） 中提出 的桥梁抗震体系之一就是利用支座等连接构件的耗 能来使上部结构 、 桥墩和基础处于弹性状态 ， 对桥梁 支座的抗震性能提出了更高的要求 ． 基于此 ， 为了详细研究橡胶支座的抗震性能 ， 本 文以某实际桥梁为 工 程 背 景 ， 在考虑橡胶支座受力 特性的基础上 ， 建立了精确的非线性动力分析模型 ； 以基于性能的抗震 设 计 思 想 为 指 导 ， 提出了一种基 于位移破坏准则的 橡 胶 支 座 损 伤 指 标 确 定 方 法 ， 采
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