大尺寸隔震橡胶支座内部钢板最大应力的影响因素分析(英文)

采用有限元方法对直径为1 500 mm隔震橡胶支座内部钢板最大应力影响因素进行分析研究,提出了相应修正计算公式.影响因素包括支座内部孔洞的大小、单层内部橡胶与钢板厚度之比(tr/ts)、内部橡胶剪切模量(G)、支座第1形状系数(S1)以及支座外保护层厚度.研究对象包括建筑及桥梁用隔震橡胶支座,荷载方法采用单向竖向加载及压剪荷载.研究结果表明,支座内部孔洞大小、tr/ts、S1对内部钢板最大应力影响较大,而G值及保护层厚度对其影响很小.提出了考虑S1影响、用以计算支座内部钢板最大应力的修正理论计算公式,并与有限元计算结果进行了对比,对比结果表明,无论是S1大的建筑隔震橡胶支座还是S1小的桥梁隔震橡胶支座,两者吻合较好.

隔震橡胶支座屈曲稳定性的影响因素分析

采用有限元方法(FEM)对具有较低第2形状系数的隔震橡胶支座屈曲承载力的影响因数进行了分析研究。采用大型通用有限元软件Abaqus建立了隔震橡胶支座的三维有限元模型,橡胶材料考虑Neo-Hookean模型,支座内部钢板采用弹性和理想弹塑性本构关系,影响因数包括支座内部单层钢板厚度、支座内部孔洞直径、内部橡胶剪切模量和支座橡胶保护层厚度。分析结果包括水平屈曲荷载、水平屈曲位移以及支座水平变形时竖向变形。并将屈曲位移FEM结果和规范公式计算结果进行了对比。分析结果表明,内部钢板考虑弹塑性时支座更不利;内部钢板厚度的增加和支座内部孔洞直径的减少,支座的屈曲水平荷载和屈曲位移将增加,但后者影响程度大于前者;内部橡胶G值和橡胶保护层厚度对屈曲水平荷载和屈曲水平位移的影响规律比较类似,在一定范围内有影响,但超过该范围之后,影响程度有限,特别是屈曲水平位移。规范公式计算相对FEM结果而言偏于保守,前者未能考虑支座内部单层钢板厚度及橡胶保护层厚度的影响,有待进一步完善。