铅芯隔震橡胶支座设计指南

目录

1. 桥梁减隔震技术概述 (1)

1.1减隔震技术基本原理 (1)

1.2减隔震支座发展及现状 (1)

2. 支座结构设计 (2)

2.1设计依据 (2)

2.2支座分类 (3)

2.3支座型号 (3)

2.4支座结构 (3)

2.5产品特点 (4)

3. 支座技术性能 (4)

3.1规格系列 (4)

3.2剪切模量 (5)

3.3水平等效刚度 (5)

3.4等效阻尼比 (5)

3.5设计剪切位移 (5)

3.6温度适用范围 (5)

4. 支座布置原则 (5)

5. 支座选用原则 (6)

6. 减隔震计算 (7)

7. 支座安装、更换、养护及尺寸 (8)

7.1支座安装工艺细则 (8)

7.2支座更换工艺 (14)

7.3支座的养护与维修 (14)

7.4支座安装尺寸 (16)

L R B系列铅芯隔震橡胶支座

1. 桥梁减隔震技术概述

1.1 减隔震技术基本原理

我国是一个强震多发国家，地震发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡多、灾害严重，特别是近年发生的四川汶川特大地震、青海玉树大地震等地震灾害，给我们带来了惨痛的教训。与此同时，桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分，一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线，同时，遭受破坏的大型桥梁修复往往非常困难，严重影响交通的抢通及恢复，从而影响救灾工作的开展，继而引发更大的次生灾害。受到这些地震灾害的教训以后，基于桥梁抗震设计的结构控制技术开始在我国桥梁工程界得到日益重视，国内相关部门积极开展了桥梁减隔震设计及研究工作。

对于地震作用，传统结构设计采用的对策是“抗震”，即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。一般来说，通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全，防止结构整体破坏或倒塌，然而，结构构件的损伤却无法避免。在某些情况下，靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难，需要付出很大的代价。因此，我们必须寻求更为有效的抗震手段，如基于减隔震装置的结构控制技术等。

结构控制技术的应用，不仅可以提高结构的抗震性能，还可以节省造价，从某种意义上来说，这是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。对于桥梁或建筑结构，目前发展相对成熟、实际应用较为广泛的是减隔震技术。减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。

图1 加速度反应谱图2 位移反应谱通过地震时的加速度反应谱（图1）与位移反应谱（图2）可以清楚地反映出不同阻尼下，加速度和位移随着地震周期的变化规律，当延长结构周期，增加结构阻尼可有效降低地震时的加速度和位移响应。减隔震设计就是利用结构地震响应的这种性质，通过延长结构周期和提高阻尼达到减轻地震作用的目的。

1.2 减隔震支座发展及现状

为了减小地震引起桥梁结构的破坏，各国学者对桥梁结构的减震、隔震进行了广泛、深入的研究，并取得了大量的研究成果。研究成果表明：对于桥梁结构比较容易实现和有效的减隔震方法主

要是采用减隔震支座。在日本、美国、新西兰等国家的许多桥梁都安装了减隔震支座，并取得了较好的减隔震效果。

由于橡胶支座能通过剪切变形使上、下部地震运动隔离，且具有构造简单、加工制造容易、用钢量少、成本低廉、安装方便等优点，因而成为最常用的一种隔震支座。目前，国内常用的橡胶类隔震支座主要有天然橡胶支座、高阻尼橡胶支座和铅芯橡胶支座。

铅芯橡胶支座是在一般板式橡胶支座基础上，在支座中心放入铅芯，以改善橡胶支座的阻尼性能的一种减隔震支座，其具有减隔震效果显著、适用范围广等特点，目前，铅芯橡胶支座已在我国广泛应用。

2. 支座结构设计

〖LRB系列铅芯隔震橡胶支座〗是按照现行交通运输行业标准《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》（JT/T 822-2011）、国家标准《橡胶支座第2部分：桥梁隔震橡胶支座》（GB 20688.2-2006）以及相关行业规范，同时参照欧洲标准研制的减隔震类桥梁构件系列产品，适用于8度及以下地震烈度区的各类公路及市政桥梁。

2.1 设计依据

◆GB 20688.2-2006 橡胶支座第2部分：桥梁隔震橡胶支座

◆GB/T 469-2005 铅锭

◆GB/T 528-2009 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定

◆GB/T 912-2008 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带

◆GB/T 1682-1994 硫化橡胶低温脆性的测定单试样法

◆GB/T 3274-2007 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带

◆GB/T 3512-2001 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验

◆GB/T 6031-1998 硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10～100IRHD)

◆GB/T 7759-1996 硫化橡胶、热塑性橡胶常温、高温和低温下压缩永久变形测定

◆GB/T 7760-2003 硫化橡胶或热塑性橡胶与硬质板材粘合强度的测定90°剥离法

◆GB/T 7762-2003 硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验法

◆CJJ77-98 城市桥梁设计荷载标准

◆CJJ 166-2011 城市桥梁抗震设计规范

◆HG/T 2198-2011 硫化橡胶物理试验方法的一般要求

◆JT/T 722-2008 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件

◆JT/T 822-2011 公路桥梁铅芯隔震橡胶支座

◆JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范

◆JTG/T B02-01-2008 公路桥梁抗震设计细则

◆EN 1337-3: 2005 Structural bearings - Part 3: Elastomeric bearings

◆EN 15129: 2009 Anti-seismic devices

2.2 支座分类

LRB系列铅芯隔震橡胶支座按本体形状分为矩形铅芯隔震橡胶支座和圆形铅芯隔震橡胶支座。

2.3 支座型号

□□Q□ × □（□） × □G□

橡胶剪切模量，单位为兆帕（MPa）

支座本体高度h，单位为毫米（mm）

支座本体平面外形尺寸，矩形a×b（a为宽度，

b为长度），圆形d（d为直径），单位为毫米

（mm）

铅芯数量

支座本体外形，分为矩形（J）和圆形（Y）示例：

支座有四个铅芯，本体宽度为520mm，长度为620mm，高度为172mm，橡胶剪切模量为1.2MPa的矩形铅芯隔震橡胶支座型号表示为：J4Q520×620×172G1.2。

支座有四个铅芯，本体直径为620mm，高度为229mm，橡胶剪切模量为1.0MPa的圆形铅芯隔震橡胶支座型号表示为：Y4Q620×229G1.0。

2.4 支座结构

铅芯隔震橡胶支座结构形式见图3和图4。

图3 矩形铅芯隔震橡胶支座结构示意图

图4圆形铅芯隔震橡胶支座结构示意图

LRB系列铅芯隔震橡胶支座的竖向载荷传递过程是梁体→上预埋钢板→上连接钢板→上封板→橡胶、铅芯、加劲钢板叠层结构→下封板→下连接钢板→墩台。

LRB系列铅芯隔震橡胶支座的地震水平载荷传递过程是墩台→下锚固组件→下连接钢板→剪切键、下封板→橡胶、铅芯、加劲钢板叠层结构→上封板、剪切键→上连接钢板→上预埋钢板→通过上锚固组件传递到梁体。

2.5 产品特点

?竖向刚度稳定，竖向承载效果好；

?水平刚度适中，满足地震和常规位移需求；

?铅芯阻尼效果好，具有良好的耗能能力；

?本体采用天然橡胶，温度适应范围较广；

?铅芯面积可调，方便支座阻尼比调整；

?安装及检修更换方便，运营维护成本较低。

3. 支座技术性能

3.1 规格系列

◆圆形铅芯隔震橡胶支座分为22类：

d420，d470，d520，d570，d620，d670，d720，d770，d820，d870，d920，d970，d1020，d1070，d1120，d1170，d1220，d1270，d1320，d1370，d1420，d1470。

◆矩形铅芯隔震橡胶支座分为25类：

300×420，350×350，350×520，420×420，470×570，520×520，520×620，570×570，570×670，620×620，670×670，720×720，770×770，820×820，870×870，920×920，970×970，1020×1020，1070×1070，1120×1120，1170×1170，1220×1220，1270×1270，1320×1320，1370×1370。

3.2 剪切模量

本系列支座设计剪切模量为0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa。

3.3 水平等效刚度

175%剪应变时矩形铅芯隔震橡胶支座最大水平等效刚度为9.7kN/mm，最小水平等效刚度为1.3kN/mm，圆形铅芯隔震橡胶支座最大水平等效刚度为10.4kN/mm，最小水平等效刚度为

1.1kN/mm。各个规格系列水平等效刚度详见支座规格尺寸的设计参数表。

3.4 等效阻尼比

175%剪应变时矩形铅芯隔震橡胶支座最大等效阻尼比为22.7%，最小等效阻尼比为14.4%，圆形铅芯隔震橡胶支座最大等效阻尼比为20%，最小等效阻尼比为13.5%。各个规格系列等效阻尼比详见支座规格尺寸的设计参数表。

3.5 设计剪切位移

本系列支座的设计剪应变如表1所示。

表1 LRB系列铅芯隔震橡胶支座的设计剪应变

注：剪切位移=剪应变×支座有效橡胶层总厚度。

3.6 温度适用范围

本系列支座的环境温度范围为-25℃~+60℃。

注：若项目有特殊需求，本系列支座以上各技术性能参数均可进行定制设计。

4. 支座布置原则

本系列支座布置时，应根据桥梁结构形式、跨径、联长及桥梁宽度等参数确定其原则。

1．主要桥型的支座布置方式示意见图5～图8，供设计时参考：

◆ 简支梁（示意）

图5 简支T 梁支座布置示例

图6 简支箱梁支座布置示例

◆ 连续梁（示意）

图7 连续T 梁支座布置示例

图8 连续箱梁支座布置示例

2．支座布置时应检算支座的设计位移量是否满足桥梁因制动力、温度和混凝土收缩徐变等共同

作用及地震力引起的位移需求。

3．连续梁单联长度不宜超过200m ，跨数不宜超过6跨。若需要超过6跨时，应检算次边墩处

支座的位移量是否满足位移需求，再根据计算情况增设滑动型支座或进行定制设计。若跨数为1跨

或2跨时，全联支座宜全部采用铅芯隔震橡胶支座。

4．矩形支座宜采用支座短边与纵桥向平行布置，当桥梁横向尺寸受限时，可采用支座长边沿纵

桥向布置。

5. 支座选用原则

1. 支座验算时，正常使用状态下支座剪切角α正切值，当不计制动力时，tan α≤0.5；当计入

制动力时，tan α≤0.7。

2．支座验算时，应检算所选用支座的力学性能是否满足相应地震力作用下的使用要求，并综合

图 例：

表示固定型支座 表示滑动型支座

考虑桥梁的结构形式、技术性能特点、施工工艺要求及造价等因素。

3．按照橡胶设计剪切模量G值大小的不同，分别进行了区别设计，工程技术人员应当根据每座桥梁的实际情况进行选型，以优化结构受力及使用情况。

竖向承载力相同的支座，其水平刚度随G值增加而相应增大，但适应变形的能力随G值增加却相应降低，因此，工程技术人员在选型时，应当根据每座桥梁的具体情况或要求进行选取，以优化结构受力及使用性能。

4．铅芯隔震橡胶支座的常规选型流程为：

确定橡胶剪切模量G（G0.8、G1.0、G1.2）→支座本体形状（圆形、矩形）→设计竖向承载力→设计剪切位移量→校核计算或优化设计→（反复）。

5．根据桥梁所在地区的抗震设防烈度和场地类型进行选型，表2中列出了通常情况下LRB系列支座选型方案，供工程技术人员参考。

表2 LRB系列铅芯隔震橡胶支座剪切模量推荐选用表

注：Cs表示场地系数，G表示支座设计剪切模量。

6．支座选型时，应当考虑其与桥梁结构的配套适应性，并应满足实际桥梁结构的空间位置要求；此外，套筒和锚杆等配套附属件的设计选取应当安全、适用、经济、合理，应避免与结构受力钢筋相干扰或冲突，如有必要应当进行定制优化设计。

6. 减隔震计算

【LRB系列铅芯隔震橡胶支座】不仅保持叠层橡胶支座的良好力学性能，同时具有较高的阻尼性能。地震中通过橡胶在水平方向的大位移剪切变形，隔离桥梁上、下部结构的地震运动，延长结构自振周期，减小地震作用力，并提供支座恢复力，通过铅芯在支座剪切过程中的挤压屈服耗散地震能量，从而实现减隔震功能。支座隔震原理如图9所示，支座水平剪切性能曲线如图10所示。

图9 铅芯隔震橡胶支座隔震原理示意图10 铅芯隔震橡胶支座水平剪切性能曲线桥梁结构的抗震分析应根据《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）相关条文的要求进行，通常可以采用反应谱法、动力时程法和功率谱法等。在减隔震设计阶段，对于采用特殊减隔震装置的桥梁、结构动力特性比较复杂的桥梁，均建议采用非线性动力时程分析方法。本产品依据国内外先进规范要求，推荐采用非线性动力时程分析方法。

减隔震桥梁的计算模型应正确反映减隔震装置（铅芯隔震橡胶支座）的力学特性。当采用反应谱分析方法时，本系列支座的力学特性可按水平等效刚度和等效阻尼比进行模拟，支座的水平等效刚度和等效阻尼比见后附图表所列参数；当采用非线性动力时程分析方法时，本系列支座的力学性能可按等效双线性恢复力模型模拟，其支座的双线性恢复力模型见图11。

图11 铅芯隔震橡胶支座双线性恢复力模型

7. 支座安装、更换、养护及尺寸

7.1 支座安装工艺细则

7.1.1 前期准备

7.1.1.1 卸货与存放

支座需用软绳捆扎，装卸时需用叉车或起重设备吊装，支座各部件（包括预埋组件）已在工厂按要求连接好，可立即用于安装。若是预制梁用支座，则上预埋组件应单独包装运输，并注意做好配套标记。

如果送达工地的支座没有立即安装，应妥善贮存。支座贮存的场所要求场地平整，支座下方用木块垫放，支座贮存的场所应防潮防晒防尘，并保持清洁；严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等影响支座质量的物质接触，并距离热源1m以上。支座贮存应不影响工地施工，且方便支座的运输和吊装。本系列支座本体部件不可分解拆开。

整个装卸、运输和贮存的过程应当保证支座各部件及油漆面不受损坏。

7.1.1.2 安装前的检查

◆检查支座上顶面正中心的中心标识，安装时准确对正X轴（纵轴）和Y轴（横轴），支座高度应符合设计要求。

◆检查支座螺栓和防尘套是否紧密固定。

◆核对支座对应的墩台号位置与支座规格是否相符。

◆检查支座的上、下连接钢板贴近混凝土或水泥砂浆的面，确保无灰尘和油渍。

7.1.1.3 灌浆材料性能要求

支座安装时所采用的灌浆材料为无收缩环氧树脂砂浆，其性能要求见下表3：

表3 灌浆用无收缩环氧树脂砂浆性能要求

7.1.2 总则

（1）采用本系列支座时，支座垫石的混凝土标号不宜低于C40，垫石顶面四角高差不得大于2mm，考虑到安装养护和更换支座的方便，垫石高度不宜低于100mm。

（2）支座顶面一般不设坡度，其坡度调整可参见以下方法：

现浇梁的坡度：由梁底设置的预埋钢板或楔形混凝土块调整；

预制梁的坡度：可在预制梁时通过支座上部的预埋钢板调整，也可在梁底预埋钢板后在支座顶面加设楔形调坡钢板；

（3）本系列支座采用锚杆、套筒和锚固螺栓与主梁及墩台连接。为确保支座准确就位安装，减少对墩台顶面受力钢筋的干扰，建议在墩台顶面的支承垫石部位设置预留锚栓孔，预留孔的尺寸详见支座安装图（表），预留孔中心及对角线位置偏差不得超过10mm。

（4）放置支座的桥墩或桥台顶面垫石混凝土中需增设至少4层网状钢筋，布筋范围须大于支座下连接钢板平面尺寸。网状钢筋推荐采用12mm钢筋，网格为100mm×100mm，间距为60~80mm。预留孔处的网状钢筋断开，在孔边增设相同直径的补强钢筋。网状钢筋布置示意见图12、图13。

图12 网状钢筋立面布置示意图

图13 网状钢筋平面布置示意图

7.1.3 安装方法

铅芯隔震橡胶支座安装时，根据其与梁体或墩台的连接方式（灌浆工艺），可分为如下两种安装方法：重力灌浆法和压力灌浆法。

7.1.3.1 重力灌浆法

◆凿毛支承垫石上表面，露出粗骨料，呈坚固不规则表面，清除预留孔中的杂物，并用水将支承垫石表面浸湿。（当采用重力灌浆法安装支座时，施工垫石高度应比原设计高度低25mm）。

◆吊放支座于支承垫石上，用调平螺栓、薄形钢板或薄形千斤顶调整支座高度和平整度。

◆支座封模前，在灌浆管一端安装一个漏斗，另一端深入预留孔内，在重力作用下，通过漏斗和灌浆管将无收缩环氧树脂砂浆灌入预留孔内，然后迅速抽出灌浆管。（见图14）。

图14 预留孔灌浆（支座封模前）

◆封模灌浆：待各预留孔灌浆完成后，立即在支座四周封好模，将灌浆管伸入至支座下面中心位置，从支座中心向四周灌浆。灌浆时用振动棒将砂浆捣实，排除气泡，确保空隙全部被砂浆灌满。灌浆至砂浆高出支座外连接钢板10mm为宜（见图15）。

图15 支承垫石和支座之间灌浆

◆灌浆前，应初步计算所需的浆体体积，灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大误差，应防止中间缺浆。灌浆材料终凝后，拆除模板及四角钢楔块，检查是否有漏浆处，必要时对漏浆处进行补浆，并用砂浆填堵钢楔块抽出后的空隙。

◆环氧树脂砂浆强度未达到设计要求之前，不可使支座受到碰撞或在其上方进行任何其它作业。

◆拆除临时边模板后应仔细检查无收缩环氧树脂砂浆表面，确保表面无裂纹。

◆待环氧树脂砂浆达到设计强度后拧紧锚固螺栓，完成支座安装。

7.1.3.2 压力灌浆法

◆在支承垫石侧面预先设置通往预留孔内的压浆嘴（见图16）。

◆检查支承垫石顶面，保证其高程达设计标高且平整光滑，四角高差不大于2mm。

◆在垫石顶面涂抹一层环氧树脂砂浆，确保支座位置及高程后就位支座。

图16 压力灌浆法示意图

◆支座就位后，仔细检查其位置标高无误后，再经压浆嘴向预留孔内灌注无收缩环氧树脂砂浆，砂浆应灌满并从顶面漫出以确保压浆密实，待环氧树脂砂浆达到设计强度后拧紧锚固螺栓，完成支座安装。

7.1.4 安装步骤

7.1.4.1 现浇梁用支座安装工艺细则（含预制梁、现浇连续的中横梁梁底支座）

◆首先浇筑桥墩及支座垫石，在桥墩及支座垫石上预先设置预留孔，清除预留孔中的杂物，务必使支座垫石顶面平整、光滑，且四角高差不大于2mm。

◆支座在工厂组装时，仔细调平，将上、下连接钢板用连接螺栓安装在支座封板上不得松脱，对中上、下各部件，并用下锚固螺栓将支座和下锚杆、下套筒连接成整体；上预埋组件应单独包装运输，上预埋件外露钢板表面防腐处理必须按照支座外露表面防腐处理执行。

◆支座安装前，工地应检查支座及预埋组件的连接状况是否正常，且不得任意松动，检查支座的标识和安装方向，应杜绝安装方向错误。

◆将连接成整体的支座安装在垫石顶面，仔细检查支座位置及标高后，采用重力灌浆法或压力灌浆法向预留孔内灌入无收缩高强度环氧树脂砂浆。

◆待环氧树脂砂浆达到设计强度后，再次校核支座中心位置及标高，拧紧上下锚固螺栓，完成支座安装。

◆清洁上连接钢板的上表面，安装主梁模板并进行主梁浇筑等作业。

◆现场浇筑梁体混凝土，待混凝土强度达到设计标准值后，拆除支架及其他临时支撑构件，完成支座安装。

7.1.4.2 预制梁用支座安装工艺细则

◆浇筑墩台及支座垫石，在墩台顶及支座垫石上预先设置预留孔，清除预留孔中的杂物，务必使支座垫石顶面平整、光滑，且四角高差不大于2mm。

◆支座在工厂组装时，仔细调平，将上、下连接钢板用连接螺栓安装在支座封板上不得松脱，对中上、下各部件，并用下锚固螺栓将支座和下锚杆、下套筒连接成整体；预埋组件应单独包装运输，预埋件外露钢板表面防腐处理必须按照支座外露表面防腐处理执行。

◆支座安装前，工地应检查支座及预埋组件的连接状况是否正常，且不得任意松动，检查支座的标识和安装方向，应杜绝安装方向错误。

◆预制主梁时在梁底预先埋好上预埋组件（包括上套筒和上锚杆），上连接钢板表面平整度不大于钢板最大尺寸的千分之一，需要设置坡度的通过梁底调平块调平，保证上连接钢板底面安装时的水平要求。

◆将连接成整体的支座安装在垫石顶面后，吊装预制梁于支座顶面20mm处，仔细检查支座位置及标高后拧入上锚固螺栓就位梁体，采用压力灌浆法（见图16）向预留孔内灌入无收缩高强度环氧树脂砂浆。

◆预制梁体若采用重力灌浆法安装支座时，先在墩台上安装好顶梁用的千斤顶（若墩台上无安装空间时可搭建临时刚性支撑），吊装预制梁体（先将装配有下套筒及下锚杆的支座用上锚固螺栓安装在梁底），将预制梁体落在临时支撑千斤顶上，通过千斤顶调整梁体位置及标高，之后采用重力灌浆法（见图14和图15），向支座下部及预留孔处间隙灌入无收缩高强度环氧树脂砂浆。

◆待环氧树脂砂浆达到设计强度后，再次校核支座中心位置及标高，拧紧上下锚固螺栓，完成支座安装。

7.2 支座更换工艺

1．若支座需要更换时，应首先确定是否要对新支座预先设置剪应变（水平位移），若需要预设剪应变，则首先应测定旧支座实际剪应变，同时结合分析计算确定支座实际需要的剪应变，最终确定新支座预设剪应变。

2．若需要预先设置剪应变，则预先在工厂组装完成后按要求设置剪应变并临时固结。

3．在需要更换的桥墩上安装好顶梁用的千斤顶（若桥墩上无安装空间时可搭建临时刚性支撑），拆除支座锚固螺栓，用千斤顶将梁顶起（同一墩台的梁端或梁底应整体均匀顶升）使梁底高出支座顶面自由高度3~5mm。

4．抽出需要更换的支座将预先设置好剪应变的支座安装到梁底，连接好螺栓，如图17。

图17 更换支座示意图

5．千斤顶缓慢回油，整体徐徐放下梁体，检查支座处于正常工作状态后拧紧螺栓。

7.3 支座的养护与维修

支座使用期间应定期对支座进行检查，养护，检查项目按表4执行：

表4 支座检查、评定、维护项目

每隔两年应对支座锚固螺栓及其它锚固件进行清洗涂油，以免锈死后给支座的更换、维护带来困难。

7.4 支座安装尺寸

7.4.1 LRB系列矩形铅芯隔震橡胶支座

矩形铅芯隔震橡胶支座布置示意图

立面

横桥向

表5 G0.8系列支座及配件构造参数表（未注单位：mm）

J4Q300×420×137G0.8 177 400 520 20 330 450 - - 30 16 250 8 560 680 100 290 1000 50 67 5.4 0.8 1.4 22.3 678 38

J4Q350×520×125G0.8 165 470 640 20 390 560 - - 35 20 250 8 630 800 100 280 1500 50 96 8.7 1.4 2.2 21.9 1153 56

J4Q420×420×169G0.8 209 540 540 20 460 460 - - 35 20 250 8 700 700 100 320 1500 75 96 5.6 0.9 1.4 22.4 750 54

J4Q520×520×121G0.8 161 660 660 20 570 570 - - 45 24 250 8 820 820 110 290 2000 50 150 12.6 1.9 3.2 22.5 1550 83 J4Q520×520×177G0.8 217 660 660 20 570 570 - - 45 24 250 8 820 820 110 340 2000 75 150 7.6 1.2 1.9 22.5 930 83 J4Q520×620×172G0.8 212 690 790 20 580 680 - - 55 30 300 8 840 940 120 350 2500 75 171 9.5 1.5 2.3 21.4 1136 112 J4Q570×570×127G0.8 167 740 740 20 630 630 - - 55 30 300 8 890 890 120 300 2500 50 171 14.4 2.2 3.6 21.5 1733 112 J4Q570×570×172G0.8 212 740 740 20 630 630 - - 55 30 300 8 890 890 120 350 2500 75 171 9.6 1.5 2.4 21.5 1155 112 J4Q570×670×175G0.8 225 745 845 25 630 730 - - 55 30 300 8 890 990 120 360 3000 75 193 12.1 1.9 2.9 20.5 1418 150 J4Q620×620×175G0.8 225 795 795 25 680 680 - - 55 30 300 8 940 940 120 360 3000 75 193 12.2 1.9 2.9 20.6 1438 150 J4Q620×620×223G0.8 273 795 795 25 680 680 - - 55 30 300 8 940 940 120 410 3000 100 193 8.9 1.4 2.1 20.6 1046 150 J4Q670×670×183G0.8 233 845 845 25 730 730 - - 55 30 300 8 990 990 120 370 4000 75 216 13.6 2.1 3.2 19.9 1576 166 J4Q670×670×217G0.8 267 845 845 25 730 730 - - 55 30 300 8 990 990 120 400 4000 100 216 10.8 1.7 2.6 19.9 1261 166 J4Q720×720×227G0.8 277 925 925 25 790 790 - - 65 36 360 8 1060 1060 130 420 4500 100 267 11.4 1.8 2.8 20.9 1372 213

J4Q770×770×256G0.8 306 975 975 25 840 840 - - 65 36 360 8 1110 1110 130 450 5000 125 323 10.8 1.7 2.7 21.8 1348 231

注：1、参数含义：H(支座总高)，H1(推荐支撑总高)，P(承载力)，X(70%剪应变的剪切位移)，Q y(铅芯屈服力)，K1（屈服前刚度），K2（屈服后刚度），K Bm（水平等效刚度），h Bm（等效阻尼比），K v(竖向压缩刚度)，g(预埋件重量)。

2、剪切位移=剪应变×胶层总厚度；本系列支座设计剪应变0γ=0.7，试验剪应变sγ=1.75，极限剪应变uγ=3.0；表中X是对应70%剪应变的剪切位移。

3、表中支座的水平等效刚度和等效阻尼比是按试验剪应变sγ进行测试，其他技术性能参数应按照本设计指南、《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》（JT/T822-2011）及《橡胶支座第2部分：桥梁隔震橡胶支座》（GB 20688.2-2006）中相关规定执行。

J4Q820×820×257G0.8 307 1055 1055 25 900 900 - - 75 42 420 8 1180 1180 140 460 5500 125 353 12.3 1.9 3.0 21.1 1422 288

J4Q870×870×267G0.8 317 1105 1105 25 950 950 - - 75 42 420 8 1230 1230 140 470 6500 125 384 13.4 2.1 3.2 20.3 1531 309

J4Q920×920×214G0.8 270 1100 1100 30 980 980 490 490 55 30 300 16 1240 1240 120 410 7500 100 417 20.7 3.2 4.9 20.0 2343 338

J4Q920×920×306G0.8 362 1100 1100 30 980 980 490 490 55 30 300 16 1240 1240 120 500 6500 150 417 13.2 2.0 3.1 20.0 1491 338

J4Q970×970×293G0.8 349 1180 1180 30 1040 1040 520 520 65 36 360 16 1310 1310 130 500 7500 150 486 15.0 2.3 3.6 20.5 1750 418 J4Q1020×1020×240G0.8 296 1230 1230 30 1090 1090 545 545 65 36 360 16 1360 1360 130 450 9000 100 561 22.2 3.4 5.5 21.4 2656 447 J4Q1020×1020×267G0.8 323 1230 1230 30 1090 1090 545 545 65 36 360 16 1360 1360 130 470 9000 125 561 19.4 3.0 4.8 21.4 2324 447 J4Q1020×1020×321G0.8 377 1230 1230 30 1090 1090 545 545 65 36 360 16 1360 1360 130 530 9000 150 561 15.6 2.4 3.9 21.4 1860 447 J4Q1070×1070×303G0.8 359 1280 1280 30 1140 1140 570 570 65 36 360 16 1410 1410 130 510 10000 150 601 18.5 2.9 4.5 20.7 2188 476 J4Q1070×1070×359G0.8 415 1280 1280 30 1140 1140 570 570 65 36 360 16 1410 1410 130 560 9000 175 601 15.1 2.3 3.7 20.7 1790 476 J4Q1120×1120×283G0.8 339 1330 1330 30 1190 1190 595 595 65 36 360 16 1460 1460 130 490 11000 125 683 21.5 3.3 5.3 21.5 2600 507 J4Q1120×1120×312G0.8 368 1330 1330 30 1190 1190 595 595 65 36 360 16 1460 1460 130 520 11000 150 683 19.1 2.9 4.7 21.5 2311 507 J4Q1120×1120×370G0.8 426 1330 1330 30 1190 1190 595 595 65 36 360 16 1460 1460 130 580 10000 175 683 15.6 2.4 3.9 21.5 1891 507 J4Q1170×1170×321G0.8 377 1410 1410 30 1250 1250 625 625 75 42 420 16 1530 1530 140 540 12000 150 727 20.3 3.1 5.0 20.8 2433 607 J4Q1170×1170×351G0.8 407 1410 1410 30 1250 1250 625 625 75 42 420 16 1530 1530 140 570 11000 175 727 18.3 2.8 4.5 20.8 2190 607

注：1、参数含义：H(支座总高)，H1(推荐支撑总高)，P(承载力)，X(70%剪应变的剪切位移)，Q y(铅芯屈服力)，K1（屈服前刚度），K2（屈服后刚度），K Bm（水平等效刚度），h Bm（等效阻尼比），K v(竖向压缩刚度)，g(预埋件重量)。

2、剪切位移=剪应变×胶层总厚度；本系列支座设计剪应变0γ=0.7，试验剪应变sγ=1.75，极限剪应变uγ=3.0；表中X是对应70%剪应变的剪切位移。

3、表中支座的水平等效刚度和等效阻尼比是按试验剪应变sγ进行测试，其他技术性能参数应按照本设计指南、《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》（JT/T822-2011）及《橡胶支座第2部分：桥梁隔震橡胶支座》（GB 20688.2-2006）中相关规定执行。

J4Q1170×1170×381G0.8 437 1410 1410 30 1250 1250 625 625 75 42 420 16 1530 1530 140 600 11000 200 727 16.6 2.6 4.1 20.8 1991 607

J4Q1220×1220×299G0.8 355 1460 1460 30 1300 1300 650 650 75 42 420 16 1580 1580 140 510 13000 150 771 24.2 3.7 5.9 20.4 2876 641

J4Q1220×1220×392G0.8 448 1460 1460 30 1300 1300 650 650 75 42 420 16 1580 1580 140 610 12000 200 771 17.6 2.7 4.3 20.4 2091 641

J4Q1270×1270×339G0.8 395 1510 1510 30 1350 1350 675 675 75 42 420 16 1630 1630 140 550 13000 175 865 22.1 3.4 5.4 21.2 2679 676

J4Q1320×1320×339G0.8 419 1600 1600 40 1420 1420 710 710 85 48 480 16 1710 1710 160 600 15500 150 964 25.6 3.9 6.4 21.4 3153 1013 J4Q1320×1320×372G0.8 452 1600 1600 40 1420 1420 710 710 85 48 480 16 1710 1710 160 640 14500 175 964 22.7 3.5 5.7 21.4 2802 1013 J4Q1320×1320×405G0.8 485 1600 1600 40 1420 1420 710 710 85 48 480 16 1710 1710 160 670 14500 200 964 20.5 3.2 5.1 21.4 2522 1013 J4Q1370×1370×381G0.8 461 1650 1650 40 1470 1470 735 735 85 48 480 16 1760 1760 160 650 15500 175 1015 23.9 3.7 5.9 21.3 2926 1064 J4Q1370×1370×415G0.8 495 1650 1650 40 1470 1470 735 735 85 48 480 16 1760 1760 160 680 15500 200 1015 21.6 3.3 5.3 21.3 2633 1064

注：1、参数含义：H(支座总高)，H1(推荐支撑总高)，P(承载力)，X(70%剪应变的剪切位移)，Q y(铅芯屈服力)，K1（屈服前刚度），K2（屈服后刚度），K Bm（水平等效刚度），h Bm（等效阻尼比），K v(竖向压缩刚度)，g(预埋件重量)。

2、剪切位移=剪应变×胶层总厚度；本系列支座设计剪应变0γ=0.7，试验剪应变sγ=1.75，极限剪应变uγ=3.0；表中X是对应70%剪应变的剪切位移。

3、表中支座的水平等效刚度和等效阻尼比是按试验剪应变sγ进行测试，其他技术性能参数应按照本设计指南、《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》（JT/T822-2011）及《橡胶支座第2部分：桥梁隔震橡胶支座》（GB 20688.2-2006）中相关规定执行。

铅芯隔震橡胶支座设计指南

目录 1. 桥梁减隔震技术概述 (1) 1.1减隔震技术基本原理 (1) 1.2减隔震支座发展及现状 (1) 2. 支座结构设计 (2) 2.1设计依据 (2) 2.2支座分类 (3) 2.3支座型号 (3) 2.4支座结构 (3) 2.5产品特点 (4) 3. 支座技术性能 (4) 3.1规格系列 (4) 3.2剪切模量 (5) 3.3水平等效刚度 (5) 3.4等效阻尼比 (5) 3.5设计剪切位移 (5) 3.6温度适用范围 (5) 4. 支座布置原则 (5) 5. 支座选用原则 (6) 6. 减隔震计算 (7) 7. 支座安装、更换、养护及尺寸 (8) 7.1支座安装工艺细则 (8) 7.2支座更换工艺 (14) 7.3支座的养护与维修 (14) 7.4支座安装尺寸 (16)

L R B系列铅芯隔震橡胶支座 1. 桥梁减隔震技术概述 1.1 减隔震技术基本原理 我国是一个强震多发国家，地震发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡多、灾害严重，特别是近年发生的四川汶川特大地震、青海玉树大地震等地震灾害，给我们带来了惨痛的教训。与此同时，桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分，一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线，同时，遭受破坏的大型桥梁修复往往非常困难，严重影响交通的抢通及恢复，从而影响救灾工作的开展，继而引发更大的次生灾害。受到这些地震灾害的教训以后，基于桥梁抗震设计的结构控制技术开始在我国桥梁工程界得到日益重视，国内相关部门积极开展了桥梁减隔震设计及研究工作。 对于地震作用，传统结构设计采用的对策是“抗震”，即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。一般来说，通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全，防止结构整体破坏或倒塌，然而，结构构件的损伤却无法避免。在某些情况下，靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难，需要付出很大的代价。因此，我们必须寻求更为有效的抗震手段，如基于减隔震装置的结构控制技术等。 结构控制技术的应用，不仅可以提高结构的抗震性能，还可以节省造价，从某种意义上来说，这是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。对于桥梁或建筑结构，目前发展相对成熟、实际应用较为广泛的是减隔震技术。减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。 图1 加速度反应谱图2 位移反应谱通过地震时的加速度反应谱（图1）与位移反应谱（图2）可以清楚地反映出不同阻尼下，加速度和位移随着地震周期的变化规律，当延长结构周期，增加结构阻尼可有效降低地震时的加速度和位移响应。减隔震设计就是利用结构地震响应的这种性质，通过延长结构周期和提高阻尼达到减轻地震作用的目的。 1.2 减隔震支座发展及现状 为了减小地震引起桥梁结构的破坏，各国学者对桥梁结构的减震、隔震进行了广泛、深入的研究，并取得了大量的研究成果。研究成果表明：对于桥梁结构比较容易实现和有效的减隔震方法主

橡胶隔震支座在建筑结构中的应用-施卫星

橡胶隔震支座在建筑结构中的应用 施卫星1)，汪洋2) (1.同济大学结构工程与防灾研究所，同济大学，上海200092； 2.上海路博橡胶减振器技术有限公司，上海201401） 摘要：铅芯橡胶支座是目前国内外隔震结构设计中应用最广的一类隔震装置和弱连接装置，被广泛应用于新建隔震结构、加固改造工程以及连廊、连体结构、雨篷、网架屋盖等与主体结构之间。本文对铅芯橡胶隔震支座的构造、工作原理、主要特点、类型及选用、设计及有限元分析、安装维护及工程应用等进行概述和讨论，为隔震结构、连体结构的设计和应用提供参考。 关键词：橡胶支座；铅芯橡胶支座；隔震支座；隔震结构；弱连体结构；连廊Application and Types of Spherical Bearings in Building Structures SHI Weixing1)，WANG Yang2) (1.Tongji University, Shanghai 200092, China； 2.Shanghai RB Rubber Isolator Technology Co., Ltd., Shanghai 201401, China) Abstract: Lead rubber bearings are widely used as seismic isolation devices in seismic isolation design of building structures and weakly connected devices in design of weakly connected structures. Main aspects of lead rubber bearings were summarized and discussed, such as configuration, working principle, types and adoption, design basis, finite element analysis, installation and maintenance, project application of spherical bearings. Furthermore, reference for design and adoption of lead rubber bearings in design of seismic isolation structures and connected structures could be provided. Keywords: Rubber bearing; lead rubber bearing (LRB); seismic isolation bearing; seismic isolation structure; connected structure; weakly connected structure; joint gallery 1 引言 支座是连接上部结构和下部结构的重要构件，起到将上部结构的反力可靠地传递下部结构，并协调或释放上部结构的变形（变形和转角），从而使整个结构的受力情况与理论计算图式相符合。目前在建筑结构工程中广泛使用的支座类型主要有球型钢支座和橡胶支座。橡胶隔震支座（Elastomeric isolator）是目前世界范围内各类隔震结构中最常用的一类隔震装置，主要包括天然橡胶支座（Linear natural rubber bearing）、铅芯橡胶支座（Lead rubber bearing）和高阻尼橡胶支座（High damping rubber bearing）以及各类改进型支座[1]~[5]。其中，铅芯橡胶支座是目前国内外隔震结构设计中应用最广的一种隔震装置和弱连接装置，被广泛应用于新建隔震结构、加固改造工程以及连廊、连体结构、雨篷、网架屋盖等与主体结构之间。本文对铅芯橡胶隔震支座的构造、工作原理、主要特点、类型及选用、设计及有限元分析、安装维护及工程应用等进行概述和讨论。 2 构造及特点 铅芯橡胶支座是在天然橡胶支座的中心或中心周围部位竖直压入一个或几个纯度为

叠层橡胶支座在桥梁结构中的应用

收稿日期:2002 04 21 作者简介:崔俊(1967 ),男,河南杞县人,郑州大学综合设计研究院工程师。 文章编号:1004 3918(2002)05 0591 03叠层橡胶支座在桥梁结构中的应用 崔 俊1, 王 凯2, 武建军3 (1.郑州大学,河南郑州 450002; 2.郑州市工程质量监督站,河南郑州 450052; 3.河南建达工程建设监理公司,河南郑州 450002) 摘 要:本文介绍了桥梁工程中常用的一类隔震装置 叠层橡胶支座的构造、减震原理及叠层橡胶支座隔震桥 梁的设计方法,总结了叠层橡胶支座在桥梁工程中的实际应用情况和特点,并对其在我国桥梁工程的应用 前景进行了展望。 关键词:叠层橡胶支座;隔震;桥梁结构 中图分类号:P315 文献标识码:A 最近以来,工程结构防护的另一种选择登上舞台,吸引了世界许多国家的关注、研究和应用,这就是 工程结构的减隔震技术 。 工程结构的减隔震技术 是指通过采用减隔震装置来尽可能地将结构或部件与可能引起破坏的地震地面运动或支座运动分离开来,大大减少传递到上部结构的地震力和能量。在满足正常使用要求的情况下,这种分离式解耦是通过增加系统的柔性和提供适当的阻尼来实现的。 随着结构减隔震技术在工程实例中的应用,由于采用了新技术,一方面提高了结构的抗震性能,另一方面也降低了造价。甚至在有些情况下,采用这些抗震技术是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。此外,随着新规范的应用,对桥梁结构的抗震性能要求越来越明确,由于这些技术的特点和优势,这些抗震技术作为传统桥梁抗震设计之外的一种可供选择的方案,将逐渐为工程设计人员所采用。 1 橡胶支座的构造及减震原理 常用的桥梁隔震装置有柔性支承装置和阻尼装置两种类型,其中橡胶支座是世界上应用最广、实用性最好的一种柔性支承装置。橡胶支座由薄钢板和薄橡胶板交替叠合经高温硫化粘结而成,所采用的橡胶一般有天然橡胶和氯丁胶。氯丁胶除抗冻和弹性外,其他性能(耐油、耐腐蚀、抗老化和阻尼等)均优于天然橡胶。 由于在橡胶层中加设夹层薄钢板,而且橡胶层与夹层钢板紧密粘结,当橡胶支座承受垂直荷载时,橡胶板的横向变形受到约束,使橡胶支座具有很大的竖向承载力和竖向刚度。因薄钢板不影响橡胶板的剪切变形,使橡胶板对任何水平方向的运动均呈柔性约束。当橡胶支座承载水平荷载时,其橡胶层的相对侧移大大减少,使橡胶支座可达到很大的整体侧移而不致失稳,而且保持较小的水平刚度(仅为竖向刚度的1/500-1/1500)。并且,由于夹层钢板与橡胶层紧密粘结,橡胶层在竖向地震作用下还能承受一定的拉力,使该种支座成为一种竖向承载力极大、水平刚度较小、水平侧移容许值很大、又能承受竖向地震作用的理想的隔震装置。 减震阻尼钢板橡胶支座的竖向承载力可达50-200t,竖向压缩刚度可达200-3000t/cm,它们的水平刚度较小,约为0.25-1.8t/cm,水平极限位移约为25-50cm 。它们的剪切刚度是变化的,变形较小时刚度较大,中等变形时刚度最小,然后随变形的增大刚度又回升。变形过大时刚度回升,起到保护和限制侧向位移的作用。这种支座对于小震来说,结构就如同连在刚性基础上;对于强震来说,基底隔震系统一方面提供柔性滑动,另一方面可吸收大量能量,它由于局限所吸收的能量相当于临界粘滞阻尼吸收能量的35%。 根据对减震阻尼橡胶支座的不同阻尼比的要求,目前国内外主要采用下述几种不同材料制成的减震阻尼橡胶支座: 1.1 天然分层橡胶支座(MRB) 普通减震阻尼橡胶支座一般采用天然橡胶或氯丁二氯橡胶制造。这种支座只具有弹性性质,本身并无第20卷 第5期2002年10月 河 南 科 学HENAN SCIENCE Vol 20 N o.5Oct.2002

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 ① ② 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

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。 Qy——上述三个参数仅提供刚度的采用值（可以理解为曲线斜率的概念），但具体受力到多大开始采用屈服刚度，由Qy提供明确的界定点（即屈服点）。 程序中如何实现上述等价线性化模型 程序（805版本）中选择边界》一般连接》一般连接特性》添加，选择特性值类型选择铅芯橡胶支座隔震装置，如图1.4所示：

20121020-LRB铅芯隔震橡胶支座设计指南

桥梁标准构件系列产品 LRB 系列铅芯隔震橡胶支座 设计指南 2012 年08 月

〖LRB 系列铅芯隔震橡胶支座〗设计指南 目录 1. 桥梁减隔震技术概述 (1) 1.1 减隔震技术基本原理 (1) 1.2 减隔震支座发展及现状 (1) 2. 支座结构设计 (2) 2.1 设计依据 (2) 2.2 支座分类 (3) 2.3 支座型号 (3) 2.4 支座结构 (3) 2.5 产品特点 (4) 3. 支座技术性能 (4) 3.1 规格系列 (4) 3.2 剪切模量 (5) 3.3 水平等效刚度 (5) 3.4 等效阻尼比 (5) 3.5 设计剪切位移 (5) 3.6 温度适用范围 (5) 4. 支座布置原则 (5) 5. 支座选用原则 (6) 6. 减隔震计算 (7) 7. 支座安装、更换、养护及尺寸 (8) 7.1 支座安装工艺细则 (8) 7.2 支座更换工艺 (14) 7.3 支座的养护与维修 (14) 7.4 支座安装尺寸 (16)

LRB 系列铅芯隔震橡胶支座 1. 桥梁减隔震技术概述 1.1 减隔震技术基本原理 我国是一个强震多发国家，地震发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡多、灾害严重，特别是近年发生的四川汶川特大地震、青海玉树大地震等地震灾害，给我们带来了惨痛的教训。与此同时，桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分，一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线， 同时，遭受破坏的大型桥梁修复往往非常困难，严重影响交通的抢通及恢复，从而影响救灾工作的 开展，继而引发更大的次生灾害。受到这些地震灾害的教训以后，基于桥梁抗震设计的结构控制技 术开始在我国桥梁工程界得到日益重视，国内相关部门积极开展了桥梁减隔震设计及研究工作。 对于地震作用，传统结构设计采用的对策是“抗震”，即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用 的能力。一般来说，通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全，防止结构整体破坏或倒塌，然 而，结构构件的损伤却无法避免。在某些情况下，靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难，需要 付出很大的代价。因此，我们必须寻求更为有效的抗震手段，如基于减隔震装置的结构控制技术等。 结构控制技术的应用，不仅可以提高结构的抗震性能，还可以节省造价，从某种意义上来说，这是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。对于桥梁或建筑结构，目前发展相对成熟、实际应用 较为广泛的是减隔震技术。减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。 图 1 加速度反应谱图 2 位移反应谱通过地震时的加速度反应谱（图1）与位移反应谱（图2）可以清楚地反映出不同阻尼下，加速度和位移随着地震周期的变化规律，当延长结构周期，增加结构阻尼可有效降低地震时的加速度和 位移响应。减隔震设计就是利用结构地震响应的这种性质，通过延长结构周期和提高阻尼达到减轻 地震作用的目的。 1.2 减隔震支座发展及现状 为了减小地震引起桥梁结构的破坏，各国学者对桥梁结构的减震、隔震进行了广泛、深入的研究，并取得了大量的研究成果。研究成果表明：对于桥梁结构比较容易实现和有效的减隔震方法主

铅芯橡胶支座的构造及性能

铅芯橡胶支座的构造及性能 铅芯橡胶支座的构造 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。 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。 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、铅芯橡胶支座LBR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。LRB支座水平性能稳定，LRB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LRB支座的隔震结构的水平变形要比装有RB支座的小（不考虑外加阻尼作用下）。 3、铅芯橡胶支座LRB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、铅芯橡胶支座LRB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、铅芯橡胶支座LRB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

建筑隔震橡胶支座简介

隔震建筑（的原理是利用隔震器和阻尼器，延长建筑物的振动周期及增加阻尼比，消耗地震对建筑物的冲击，也就是用隔震器将地震时建筑物的摆动转换成建筑物相对于地面的位移，地面传递给建筑物的能量由隔震器和阻尼器吸收，这样就大大降低了建筑物的扭曲和弯曲，也会明显降低摇摆程度（减小地震加速度），降低建筑物的损坏。在隔震建筑设计时，主要考虑地震周期、烈度、最大位移量和建筑物重量等参数，隔震器和阻尼器的合理使用，可以降低1—2度地震烈度。 隔震橡胶支座是由薄钢板和薄橡胶板交替叠合,经高温、高压硫化而成。隔震橡胶支座既能保证竖向刚度和承载力，又可大幅度减小水平刚度，使建筑物具有隔震性能。隔震橡胶支座可按中孔是否有插芯划分为无芯型和有芯型两种。无芯型是由钢板和叠层橡胶组成；有芯型（铅芯橡胶支座）是在多层橡胶支座中设置圆柱铅芯。 多层橡胶支座具有承担建筑物载荷和水平位移的功能，高阻尼橡胶支座依靠橡胶大分子链段的内摩擦及链段的协同作用，吸收大量的振动能量。铅芯橡胶支座在多层橡胶支座剪切变形时，靠塑性变形吸收能量，铅芯依靠自身在常温下进行再结晶恢复其力学性能。高阻尼隔振橡胶支座与铅芯橡胶支座功能上实现了，隔震器和阻尼器融为一体，可大大节约建筑空间、降低成本。天然胶隔振橡胶支座阻尼性不大于5%，水平向依靠叠层橡胶的大变形实现隔振性能，水平向的大变形为弹性变形，简化了支座的设计。刚性滑移支座具有大位移功能，水平向依靠摩擦耗能，一般摩擦系数不大于3%。刚性滑移支座可与其它类型支座搭配使用，减小水平向的等效刚度，增加整体承载，在重量较轻的建筑上使用优势明显。 建筑隔震橡胶支座具有以下优点： ①竖向承载性能——能稳定地支撑建筑物； ②变形性能——适度的柔性，使其低水平刚度能适应建筑物与地基之间的相对变形； ③合理的阻尼特性——能够有效地控制隔震结构的地震反应，特别是减小上部结构的水平位移； ④复位功能——利用橡胶材料的高弹性，使支座在受风震及地震时能极快恢复原位； ⑤耐久性——具有与建筑物同步的使用寿命。

建筑工程叠层橡胶隔震支座施工及验收规范

云南省工程建设地方标准 建筑工程叠层橡胶隔震支座施工及验收规范Code for construction and acceptance of seismic isolation rubber bearings of 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，由云南震安减震技术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.基本规定；4.隔震支座安装施工；5.隔震层相邻构（配）件施工；6.隔震建筑工程验收；7.隔震建筑维护；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(https://www.wendangku.net/doc/a859958.html,)。 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：云南震安减震技术有限公司 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、云南工程建设总承包公司。 目录

1总则 (3) 2术语 (4) 3基本规定 (6) 3.1施工管理 (6) 3.2施工技术 (6) 3.3施工质量与安全 (6) 4隔震支座安装施工 (8) 4.1一般规定 (8) 4.2施工准备 (8) 4.3隔震支座及连接件进场 (8) 4.4下预埋件定位固定 (9) 4.5下支墩混凝土浇筑 (9) 4.6隔震支座安装 (10) 4.7上支墩混凝土浇筑 (10) 4.8隔震支座安装检验批验收 (10) 5 隔震层构（配）件施工 (12) 5.1一般规定 (12) 5.2穿越隔震层管线施工 (12) 5.3隔震层楼电梯施工 (13) 5.4隔震缝施工 (13) 5.5隔震层构（配）件检验批施工验收 (14) 6隔震建筑工程验收 (15) 6.1一般规定 (15) 6.2隔震支座安装分项工程施工验收 (15) 6.3隔震层构（配）件分项工程施工验收 (15) 6.5隔震层子分部工程施工验收 (15) 6.6隔震建筑竣工验收 (16) 7隔震建筑标识与维护 (17) 7.1隔震建筑标识 (17) 7.2隔震建筑维护和检查 (17) 附表A隔震支座安装工程检验批质量验收记录表 (19) 1总则 1.0.1为加强隔震建筑工程施工技术管理，规范施工技术标准，统一施工质量检验、验收

基础隔震综述

基础隔震研究进展综述 摘要：基础隔震技术是一种结构控制技术在工程中应用广泛，其有造价低廉，施工便捷、控制效果佳，受到国内外的重视。本文综述了基础隔震的概念，以及研究进展。 关键词：基础，隔震，支座，阻尼，进展 一、引言 近年来我国在结构的隔震研究十分活跃，工程应用日益增多，已开始从理论和试验研究、方案设计、结合实际工程进行分析研究，在我国新的《建筑抗震设计规范》中，已增加了隔震专门章节。工程结构应用橡胶支座的推荐性设计标准亦已批准。在国际方面，自第一届国际结构控制会议于年在美国洛杉矶召开以来，大约每9 年召开一次，有关领域的文章也常见于国内外期刊和会议上。 二、概念 建筑结构隔震的本质思想是通过增加能够提供柔性和适当耗能装置（阻尼）的隔震层（系统），以达到减小结构振动的目的。基础隔震，就是在建筑物的基础和上部结构之间设置一个隔震层，延长结构的振动周期，适当增加结构的阻尼，使结构的位移集中于隔震层，上部结构像刚体一样，自身相对位移很小，从而使建筑物不发生破坏或倒塌。基础隔震技术的基本原理是通过设置在结构物底部与基础顶面之间的隔震消能装置，增加结构的变形能力和滞变阻尼。变形能力的增加，使得结构在地震作用下保持不倒；而阻尼的增大可以吸收更多的地震能量从而大大减小地震作用、基底位移和结构变形。同时，结构变形能力的增大导致了结构产生的第一振型周期变长。这与增大的阻尼相结合，就可以大大降低地震影响系数，并且结构底部有足够的横向变形能力和滞变阻尼，使得结构底部的应力分布较为均匀，避免了常见的结构底部首先破坏的可能性。 三、基础隔震体系的主要类型 基础隔震体系按隔震机理不同可划分为橡胶支座隔震体系、滑动摩擦隔震体

铅芯橡胶支座力学性能及应用研究

铅芯橡胶支座力学性能及应用研究 本文介绍了铅芯橡胶支座的性能，利用大型通用结构分析程序Ansys，对一实际工程建模分析了铅芯橡胶支座的减震效果，结果证明铅芯橡胶支座具有较好的减震、隔震性能。 标签：铅芯橡胶支座减隔震连续梁应用研究 1 铅芯橡胶支座及力学特性 铅芯橡胶支座是新西兰人W.H.Robinson在1975年4月发明的，一经问世就受到各国关注，并得到了广泛应用。它将竖向支承、水平向柔性（由橡胶提供）和滞变阻尼（由铅的塑性变形提供）三种功能结合在一个装置里，比较经济地解决了桥跨结构的隔震问题。一般叠层橡胶支座是由薄橡胶板和薄钢板交错叠合并相互硫化粘结而成的产品。由于钢板对橡胶板横向变形产生约束，使其具有非常大的竖向刚度。同时钢板又不影响橡胶板的剪切变形，保持了橡胶固有的柔韧性，使其具有比竖向刚度小得多的水平刚度，及延长桥梁结构的水平自振周期。从而使支座具有竖向支承与水平隔震机构的双重功能。 铅芯橡胶支座的吸能效果主要是利用铅芯弹塑性变形来达到。由于铅棒的屈服强度较低（7MPa），并在弹塑性变形条件下具有较好的疲劳性能，它被认为是一种较理想的阻尼器。大量实验研究表明：铅芯橡胶支座的恢复力模型可以用双线性来表示。铅芯橡胶支座的屈服力与铅棒的面积有关，增大铅棒的面积可以提高屈服力，从而提高耗能效果。铅芯橡胶隔震支座的滞回耗能特性主要有其控制参数屈服力、初始剪切刚度及屈服后刚度所确定。 本文主要致力于对铅芯支座的计算及实际应用，推动减隔震支座在桥梁中应用与发展。 2 抗震分析方法 2.1 模型建立清瀾大桥由于引桥结构是对称结构，考虑到各联之间的相互影响，以及对比不同墩高之间的隔震效果，现选择西侧引桥7号桥墩至15号桥墩之间的部分作为抗震分析对象，此部分的桥型图如图1所示。 采用有限元程序Ansys对该大桥进行抗震计算，采用空间梁单元beam188模拟预应力混凝土连续梁桥的主梁和桥墩；二期恒载采用集中质量单元mass21模拟；主梁与边墩之间的联结用combine39单元来模拟。桥梁结构有限元计算模型简图如图2所示，对于非隔震结构，墩与梁之间考虑板式橡胶支座，采用铰接，而桥台处考虑四氟板支座，采用摩擦单元，顺桥向则是用非线性摩擦滑移单元Combine39来模拟滑移支座。单元的起滑力为 f=μ·FN (1)

铅芯橡胶隔震支座

LRB 我国的建筑隔震技术的研究开始于上世纪90年代，建筑用的隔震支座主要两大类：橡胶隔震支座和滑动隔震支座。橡胶隔震支座的工艺比较成熟，主要谈橡胶隔震支座中铅芯橡胶隔震支座。在普通橡胶隔震支座中开孔注铅，利用橡胶部分承重，利用铅芯部分在地震中的弹塑性性能达到耗散地震能量，减小地震震害效果、铅充当阻尼，还能提高竖向承载力，降低地震作用和减小隔震层位移。目前国内隔震普遍采用铅芯橡胶支座，但也有不少问题，在大变形阶段，铅芯易挤压不易复位，铅对环境也有影响。我国正研究高阻尼橡胶支座。 铅芯橡胶支座是目前国内外隔震结构设计中应用最广的一类隔震装置和弱连接装置，被广泛应用于新建隔震结构，加固改造工程以及连廊、雨篷、网架屋盖等与主体结构之间。橡胶隔震支座是目前世界范围内各类隔震结构中最常用的一类隔震装置，主要包括天然橡胶支座、铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座及各类改进型支座。 不足：因为橡胶支座通过水平剪切变形延长建筑桥梁的一阶固有周期，水平位移不能超过直径四分之三，否则发生失稳破坏，对于大型建筑需要支座比较大，导致设计施工造价等问题，满足要求的新型支座。耐久性和耐火性：橡胶空气氧化、气温、震动等影响发生火灾时钢板良好的导热性会加速橡胶损坏，要注意。 研究表明：通过对比分析和国内实际情况，现阶段铅芯橡胶隔震支座具有更好的隔震效果和经济效益（直接建设经费和震后减少的损失费用). 建筑铅芯橡胶隔震支座从原始的应用于建筑桥梁工程中，逐渐应 用到军队、医院、学校、消防中心、计算机中心、博物馆、商场、工厂、住宅等重要建筑工程中。 经过几十年的淘汰式发展，隔震技术成为最有效的结构振动控制技术。借助铅芯橡胶支座这种隔震装置，人类对建筑结构进行隔震设计的梦想终于得以实现。然而，建筑结构隔震设计效果的保证不仅仅依赖于能否生产制造出力学性能符合设计要求的铅芯橡胶支座，还更大程度上依赖于能否对整体建筑结构进行可靠的隔震设计及计算分析。从国内外隔震技术发展的现状来看，叠层橡胶隔震技术室现代隔震领域的主流，且主要分布在人口稠密，经济发达的城市。村镇结构一般在4层以下，具有周期短，自重轻等特点，若采用传统的橡胶隔震技术，隔震支座的设计面压往往远小于极限面压，从而造成隔震支座成

普通、盆式、铅芯、减隔震支座比较

橡胶 常用的隔震支座说明 减隔震系统除应满足正常的使用要求外，同时应能提供额外的水平柔度和耗能能力。因此，选择一个减隔震系统应仔细考虑系统的正常承载能力和位移要求、屈服强度、超过正常设计荷载后的往复变形能力、耗能能力和变形后的自复位能力等。 1、板式橡胶支座 图1，板式橡胶支座通过其剪切变形提供隔 震所需的水平柔度，其主要缺点是水平刚度很小， 在较低水平力如制动力、摇摆力等作用下，支座也 会产生较大的变形。为了控制过大的水平位移，可 将板式橡胶支座与钢制阻尼器结合使用。 图1 板式橡胶支座构造 2、铅芯橡胶支座 图2，铅芯橡胶支座的铅芯提供了地震下的耗能和静力荷载下所必须的屈服强度与刚度，在较低水平力作用下，因具有较高的初始刚度，其变形很小。在地震作用下，由于铅芯的屈服，一方面消耗地震能量，另一方面，刚度降低，达到延长结构周期的目的。 图 2 铅芯橡胶支座 图 3 铅芯橡胶支座滞回曲线 铅芯橡胶支座早在60年代就已发明，并在工程实际应用中被广泛采用，但关于其力学分析模型及设计参数的准确确定目前仍没有很好解决，我国在一些隔震建筑中已采用了铅芯橡胶支座，其力学模型和设计参数也没有明确的条文规定。另外，铅芯橡胶支座利用了铅剪切挤压滞回变形和橡胶剪切滞回变形两种机制耗能，耗能能力大，可提供较大的阻尼力，具有良好的减震效果，然而铅芯的增加使得该隔震体系的自恢复能力大大降低了。而且这种支座的缺点是隔震频带较窄，不能实现对多种频率特点的地震波都具有有效的减震、隔震效果。 3、高阻尼橡胶支座 高阻尼橡胶支座是采用特殊配制的橡胶材料制作，其形状及构造与天然橡胶支座相同。但该橡胶材料粘性大，其自身可吸收能量。由于与耗能功能集成在一起，可以节省使用空间，使用比较方便。

普通、盆式、铅芯、减隔震支座比较

上支座板 下支座板 橡胶 钢板 常用的隔震支座说明 减隔震系统除应满足正常的使用要求外，同时应能提供额外的水平柔度和耗能能力。因此，选择一个减隔震系统应仔细考虑系统的正常承载能力和位移要求、屈服强度、超过正常设计荷载后的往复变形能力、耗能能力和变形后的自复位能力等。 1、板式橡胶支座 图1，板式橡胶支座通过其剪切变形提供隔 震所需的水平柔度，其主要缺点是水平刚度很小， 在较低水平力如制动力、摇摆力等作用下，支座也 会产生较大的变形。为了控制过大的水平位移，可 将板式橡胶支座与钢制阻尼器结合使用。图1 板式橡胶支座构造 2、铅芯橡胶支座 图2，铅芯橡胶支座的铅芯提供了地震下的耗能和静力荷载下所必须的屈服强度与刚度，在较低水平力作用下，因具有较高的初始刚度，其变形很小。在地震作用下，由于铅芯的屈服，一方面消耗地震能量，另一方面，刚度降低，达到延长结构周期的目的。 图 2 铅芯橡胶支座图 3 铅芯橡胶支座滞回曲线铅芯橡胶支座早在60年代就已发明，并在工程实际应用中被广泛采用，但关于其力学分析模型及设计参数的准确确定目前仍没有很好解决，我国在一些隔震建筑中已采用了铅芯橡胶支座，其力学模型和设计参数也没有明确的条文规定。另外，铅芯橡胶支座利用了铅剪切挤压滞回变形和橡胶剪切滞回变形两种机制耗能，耗能能力大，可提供较大的阻尼力，具有良好的减震效果，然而铅芯的增加使得该隔震体系的自恢复能力大大降低了。而且这种支座的缺点是隔震频带较窄，不能实现对多种频率特点的地震波都具有有效的减震、隔震效果。 3、高阻尼橡胶支座 高阻尼橡胶支座是采用特殊配制的橡胶材料制作，其形状及构造与天然橡胶支座相同。但该橡胶材料粘性大，其自身可吸收能量。由于与耗能功能集成在一起，可以节省使用空间，使用比较方便。

《建筑工程叠层橡胶隔震支座性能要求和检验规范》修订对照表

《建筑工程叠层橡胶隔震支座性能要求和检验规范》修订对照表 序号原文修改原因修订后 3/3.0.1 （1）增加支座示意 图 增加产品识别度，提高标 准实用性,增加支座示意 图。 3 支座分类 3.0.1支座示意图如图3.0.1所示。 图3.0.1 支座示意图 3.0.2 3.0.1支座按构造可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型，如表3.0.1所示。 表3.0.1 支座按构造分类3.0.2支座的构造见表3.0.2.1、表3.0.2.2，圆形支座按构造可分为Ⅰ、Ⅱ两种类型，矩形支座构造亦可分为Ⅰ、Ⅱ两种类型。 表3.0.2.1 Ⅰ型支座按构造分类 构造类型剖面构造图平面构造图 Ⅰ 型 连接 板和 封板 用螺 栓连 圆 形 支 座

Ⅰ型连接板和封板用螺栓连接。封板与内部橡胶黏合，橡胶保护层在支座硫化前包裹 连接板和封板用螺栓连接。封板与内部橡胶黏合，橡胶保护层在支座硫化后包裹 Ⅱ型 连接板直接与内部橡胶黏合 Ⅲ型支座与连接板用凹槽或暗销连接 3.0.2 支座按材料可分为天然橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座三类。 （1）结合我省生 产、使用实际情况 支座按构造分类仅 涉及Ⅰ型支座第1 种橡胶保护层硫化 前包裹型和Ⅱ型支 座。因此删除Ⅰ型 支座第2种橡胶保 护层硫化后包裹型 和Ⅲ型支座。 （2）细化支座结构 类型，增加支座平 面构造图、剖面构 造图。 我省工程实践、隔震支座 生产均没有涉及橡胶保护 层硫化后包裹型，也没Ⅲ 型支座。此外增加产品识 别度，提高标准实用性分 别增加Ⅰ型/Ⅱ型支座平 面构造图、剖面构造图. 接。 封板 与内 部橡 胶黏 合。 矩 形 支 座 单 孔 四 孔 表3.0.2.2 Ⅱ型支座按构造分类 构造类型剖面构造图平面构造图 Ⅱ 型 连接 板与 内部 橡胶 黏 合。 圆 形 支 座 矩 形 支 座 单 孔 保护胶 螺栓 连接板 封板

浅析铅芯隔震橡胶支座在桥梁抗震设计中的应用

浅析铅芯隔震橡胶支座在桥梁抗震设计中的应用 发表时间：2017-10-24T15:18:10.703Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第15期作者：毛伟 [导读] 我们必须寻求更为有效的抗震手段，如基于减隔震装置的结构控制技术等。 杭州市城建设计研究院有限公司上海分公司上海 201315 摘要：对于地震作用，传统结构设计采用的对策是“抗震”，即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。一般来说，通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全，防止结构整体破坏或倒塌，然而，结构构件的损伤却无法避免。因此，我们必须寻求更为有效的抗震手段，如基于减隔震装置的结构控制技术等。 关键词：桥梁抗震；隔震支座 对于桥梁或建筑结构，目前发展相对成熟、实际应用较为广泛的是减隔震技术。减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。铅芯橡胶支座是在一般板式橡胶支座基础上，在支座中心放入铅芯，以改善橡胶支座的阻尼性能的一种减隔震支座，其具有减隔震效果显著、适用范围广等特点，目前，铅芯橡胶支座已在我国广泛应用。 一、减隔震原理 地震中通过橡胶在水平方向的大位移剪切变形，隔离桥梁上、下部结构的地震运动，延长结构自振周期，减小地震作用力，并提供支座恢复力，通过铅芯在支座剪切过程中的挤压屈服耗散地震能量，从而实现减隔震功能。 二、减隔震设计 铅芯隔震橡胶支座的水平性能评价指标，根据在一定应变条件下其等效水平刚度和等效阻尼系数来判定其性能是否满足设计要求，等效水平刚度和等效阻尼系数的具体计算方法如图所示： Keq等效水平刚度（kN/m），heq等效阻尼系数，γ水平应变 FDmax、FDmin最大恢复力、最小恢复力 Dmax、Dmin最大变位、最小变位 W弹性变形吸收的能量，ΔW滞回曲线吸收的能量。 在日本规范中，要求 175%应变下的试验所得等效水平刚度在设计值±10%范围内，而要求试验所得等效阻尼系数≥设计值。同时要求支座的水平变形破坏性能需要达到 300%应变以上。 对于竖向承载力指标方面，日本是通过检测其竖向刚度和竖向变形值来判定；根据竖向压缩试验计算竖向刚度的试验值，规范要求其设计值±30%范围内；同时需要判断支座在设计死荷载与设计荷载之间的变形，要求变形值小于1mm。 在满足以上基本力学性能条件下，支座还必须满足以下相关稳定性试验要求，规范要求在以下各种稳定性试验研究中，支座的等效水平刚度和等效阻尼系数的变化在±10%以内。 本跨线桥主桥跨越某绕城高速公路，为避免高速公路外侧各类管线，主跨采用26.02m+29.2m跨径组合，上部为简支小箱梁，抗震采用下跨高速公路的设防标准取值，按地震基本烈度7度设防，地震动峰值加速度0.1g，抗震设防类别为乙类，抗震设防措施等级为8度，抗震设计方法为A类，E1和E2调整系数分别为0.61和2.2。本场地建筑抗震设防烈度为7度，设计地震基本加速度值为0.10g。设计地震分组为第一组，为Ⅳ类建筑场地，抗震重要性类别属乙类（重点设防类）。根据（DGJ08-9-2003）第3.2.2条规定，在多遇地震时设计特征周期值为0.9s，罕遇地震时设计特征周期值为1.1s。 两跨简支小箱梁采用Y4Qx470x1铅芯橡胶支座+GYZF4d450x71mm板式橡胶支座间隔组合隔震体系，验算在E2地震作用下支座剪切应变及稳定性，计算隔震措施后的地震作用。 地震作用分析计算模型如下图所示。 本次根据《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》选用隔震支座为Y4Qx470x1铅芯橡胶支座，支座高度128mm，安装高度168mm，支座弹性刚度10.6KN/mm，铅芯屈服力81KN，屈服后刚度1.7KN/mm，水平等效刚度2.3KN/mm，等效阻尼比16.7%。

SMA-橡胶支座隔震的研究进展

论文题目：SMA-橡胶支座隔震的研究进展 指导老师：李爱群 姓名：俎相杰 学号：130930 日期：2014.5.12

SMA-橡胶支座隔震的研究进展 摘要：SMA-橡胶支座由于其独特的形状记忆效应和超弹性等性能，具有良好的隔震耗能效应，得到了广泛的关注和研究。本文简要梳理了国内外SMA-橡胶支座的研究现状，并指出了目前研究中存在的问题和解决方法。 关键字：SMA-橡胶支座；研究现状；关键问题 Research progress of SMA- rubber bearing isolation Abstract:SMA- rubber bearing has good performance of isolation and energy dissipation due to its unique shape memory effect and super elastic properties, so that this new kind of rubber bearing gets the extensive concern and has been researched a lot. This paper briefly reviews the domestic and foreign research status of SMA- rubber bearing, and points out the current problems and solutions. Keywords: SMA-rubber bearing; research status; key problems 0 引言 理论研究和工程实践表明，结构振动控制技术能显著提高房屋建筑的抗震防灾性能。隔震作为主要的结构振动控制措施之一，可显著改善工程结构的抗震安全性，同时能够较好地维持地震灾害中结构及其内部设备的正常使用功能，因此受到了国内外研究和设计机构的广泛关注[1]。隔震结构通过隔震层的集中大变形和所提供的阻尼将地震能量隔离或耗散，地震能量不能向上部结构全部传输，因而上部结构的地震反应大大减小，振动减轻，结构破坏减轻甚至不产生破坏[2]。 支座隔震技术是一种常用的结构减震手段。目前在工程隔震领域应用最为广泛的隔震支座主要是通过增加结构的柔性，提高结构周期来达到隔震的目的。但是由于橡胶本身阻尼小耗能不足，会造成由于隔震层变形较大所导致的支座失稳，所以它必须与其它阻尼器一起配合使用才能取得较好的隔震效果；铅芯橡胶支座除利用叠层橡胶增加结构的柔性外还可利用铅剪切挤压塑变机制耗能，耗能能力较强。但是铅芯塑性变形后无法恢复自身原有形状，从而大为降低了该型橡胶支座的自恢复能力。 形状记忆合金（Shape Memory Alloy，缩写为SMA）是一种新型功能材料和智能材料。与普通金属材料相比，它具有独特的形状记忆效应、超弹性效应等特性[3]。SMA的超弹性效应指的是当材料温度超过马氏体逆相变终了温度A f（完全奥氏体）时，恒温拉伸奥氏体SMA，且加载卸载的应力-应变曲线形成一个完整的滞回环，且卸载后的残余应变为零。由此可以看出SMA不仅在应力去除后应变能完全消失，而且能够提供较好的耗能效果。由于SMA的超弹性实际上是由于合金内母相（奥氏体相）-马氏体相和马氏体相-母相（奥氏体相）之间发生相变而形成的，因此对材料没有损伤，且抗腐蚀性能好，可制作不同类型的隔震和耗能装置[4-6]。基于这些优异的性能，国内外学者开始将SMA材料用于新型被动控制和主动控制装置的理论研究和应用。 1 国内外研究现状 1.1 国内研究现状 霍永忠和Hoffimann（1996）[7]将SMA（NiTi）丝埋入石墨环氧树脂板，通过控制SMA 丝的温度来控制复合材料薄板的振动，研究了预拉伸SMA丝对复合材料板的主动振动控制，试验结果表明这种方法可以取得较好效果。 王吉军、崔立山、杨大智等（1997）[8]以SMA为驱动器，利用SMA（NiTi）丝形状记

采用叠层橡胶支座隔震技术的建筑设计简述

采用叠层橡胶支座隔震技术的建筑设计简述 发表时间：2018-11-14T20:17:52.850Z 来源：《基层建设》2018年第28期作者：杨炎为胡乔 [导读] 摘要：目前有关叠层橡胶支座隔震建筑的设计仍然是侧重于结构设计，在建筑设计方面的资料却是非常少的。 四川省建筑设计研究院设计三院四川成都 610041 摘要：目前有关叠层橡胶支座隔震建筑的设计仍然是侧重于结构设计，在建筑设计方面的资料却是非常少的。对于一名建筑师来说，充分了解叠层橡胶支座隔震建筑的性质，这将有助于安全合理的建筑设计以及其技术的推广应用。 关键词：隔震建筑叠层橡胶支座；空间构成；细部设计 我国地处环太平洋地震带和地中海南亚地震带两大地震带的中间，是多地震国家。地震规模之大，破坏之严重，我们不得不做出深刻反思：我们的房屋到底能抗几级地震，以后的再建工程，我们该如何考虑结构的抗震。作为建筑设计人员，我们不得不再一次认真的思考这个问题。目前的抗震设计分为“抗震”和“隔震”。传统的抗震设计注重对地震作用的抵抗，采用“以刚克刚”的方法，为此，我们的结构设计留下了不少余地，材料用量较多，但是抗震效果却不一定好。而隔震设计是采用“以柔克刚”的办法，在建筑物底部设置水平柔性的隔震装置，使结构柔化，降低水平刚度，延长结构的基本自振周期，从而减小结构的水平向地震反应。叠层橡胶支座作为最有效的隔震技术之一，是目前使用最为广泛，最为成熟的技术。 1 叠层橡胶支座的基本原理 1.1叠层橡胶支座的基本原理 日本将隔震建筑称为“免震建筑”，是结构抗、减震技术运用中的其中一种，其原理为采用隔震装置改变建筑物与地基之间连接方式。通俗意义上来讲就是打破了我们传统意义上的柱子要生根的说法，在地上结构与地下基础之间设置隔震装置。通常情况地震波的能量都是通过地面直接传递给建筑，但是增加了隔震装置的建筑地震波的大部分能量就会被隔震装置给吸收。因此地震对建筑的摇摆程度会明显的降低，并降低构造及设备的破坏。地震模拟震动台试验和地震实测的结果已证实：当地震发生时，橡胶支座可以减轻地震反应70%-90%，效果相当显著。 1.2隔震装置 根据隔震建筑的原理可知，隔震装置设置在建筑底部用来承受竖向荷载，并以其变形特性延长建筑物的震动周期。隔震装置分为支座和阻尼器两大类。前者为支承建筑的荷载，后者在地震时抑制建筑的较大扭曲，减缓地震时建筑的晃动作用。 2 采用叠层橡胶支座隔震技术的建筑空间构成 传统抗震建筑受到高抗震设防等级的影响，对建筑的布局与造型的限制很大。在1#宿舍的初设阶段，我们的结构工程师就用普通框架结构形式计算过，最后得出的结论是建筑平面上柱子数量比现在增加40%，柱子大小比现在增加25%，这样势必会对建筑的造型和内部功能使用限制很大，而在建筑造价基本持平的情况下，普通框架形式的抗震效果上并不如隔震建筑好。采用叠层橡胶支座的建筑，由于地震中间产生的大量地震波被隔震层所吸收，只有极少的能量传递到上部结构中，大大增加了设计的自由度。在空间构成上分为四大类：上部结构、隔震层、下部结构、外周部。 2.1上部结构 上部结构位于隔震层的上方，地震时产生大的位移，此位移量取决于设计，方向是前后左右全方位的。上部结构变形大而加速度小，建筑的大部分使用者都集中于此，所以为了上部结构在地震时不发生大的变形，应采取以下措施。 2.2隔震层 隔震层是指设置隔离层或阻尼装置等隔震部件的区域。隔震层在上下楼层间易发生大的层间变形，因此在必要的部位必须采取充分的隔震措施来适应这个变形。 2.3下部结构 下部结构位于隔震层下方，是支承上部结构及隔震层的部分。在不设地下室的基础隔震类型中，基础相当于下部结构。 2.4外周部 外周部是指与上部结构邻接的地表部分。外周部和上部结构之间产生350mm左右的相对位移。为避免人员等靠近，设植栽等阻挡物。 3 采用叠层橡胶支座隔震技术的建筑细部设计 3.1隔震安全间距 3.1.1水平移动空间 隔震建筑与普通建筑的特点就是在于建筑的垂直方向需要设置一个“缝”，通过这个“缝”将建筑的可动部分与不动部分进行分离，这种分离带来隔震设计的最大难点，“缝”的安全就至关重要，为了防止人掉入、防水、防尘等，一般需要在支座上设置挑板，使竖向防震缝转化为水平隔震缝，这两种缝的宽度由结构设计计算得出。 3.1.2隔震层防水 雨水要流入隔震层主要是从室外的隔震缝，隔震缝的作用主要是分隔上下两部分以减缓地震给建筑带来的冲击，为了减少隔震缝对建筑外立面的影响，因此将隔震基座降到最低点，若隔震缝距离室外地面只有50mm，在此就必须要对建筑外周的一圈隔震缝的做法进行特殊处理，因为隔震缝的很多情况与建筑抗震外墙变形缝相同，所以我们采用国标图集中EL型，可伸缩的铝合金面板来封堵，内部有一层止水带进行防水。 3.1.3隔震层通风 隔震层作为管道设备夹层，虽然有楼梯与上层连接，但是楼梯间设有防火门，此门在没人检修的情况下是常年关闭的。首先隔震基座是橡胶与铅芯的合成材料如果常年处于封闭情况必定会影响基座的耐久性，对建筑带来很大的安全隐患。其次检修人员在进入封闭的环境中，缺少氧气是很难进行设备检修，并且在不通风的情况下隔震层必定会产生异味、滋生细菌，对建筑的使用者来说是及其不利的。所以需要对隔震层设置通风口。 4.结语 尽管我国隔震建筑技术还有不完善的地方，但作为一种新的抗震理念和设计方法，只要我们建筑师带着一颗负责的心，去对待每座建