考慮尺寸效應的近海橋梁天然橡膠隔震支座力學性能老化時變規律研究

作者：李艷敏,馬玉宏,趙桂峰

摘要：目前天然橡膠支座(NRB)的性能研究大多未考慮尺寸效應,在前期開展的近海橋梁隔震支座和材料老化時變規律研究的基礎上,同時考慮支座直徑尺寸變化和老化作用時間的影響對NRB的性能進行研究。首先采用ABAQUS有限元軟件對不同直徑尺寸NRB的性能進行分析,得到了NRB性能隨直徑尺寸的變化規律;然后結合前期老化作用對NRB及其橡膠材料性能時變規律的影響研究成果,分析了直徑尺寸及老化作用時間共同作用下,NRB性能的變化規律,并通過ABAQUS有限元分析,驗證了該變化規律的準確性。結果表明:NRB的水平剛度和豎向剛度均隨其直徑尺寸的增大呈正比例增大趨勢;NRB水平剛度比和豎向剛度比均隨老化作用時間的增長呈線性增大趨勢;且直徑為150mm的NRB在實際環境老化60a后,其水平剛度和豎向剛度的增長幅度分別為:30.8%和16.41%,由此可見老化作用時間對NRB水平剛度的影響較顯著,對其豎向剛度的影響較小。研究內容可為隔震橋梁結構中支座縮尺模型試驗的相關設計提供參考,并為將實驗室縮尺橡膠隔震支座的相關成果較好地應用于實際工程計算及設計中提供依據。

發文機構：廣州大學工程抗震研究中心 廣東省地震工程與應用技術重點實驗室 廣州大學土木工程學院

關鍵詞：直徑尺寸老化時間近海橋梁天然橡膠隔震支座水平剛度豎向剛度時變規律有限元分析diameter sizeaging timeoffshore bridgenatural rubber bearinghorizontal stiffnessvertical stiffnesstime-varying lawfinite element analysis

分類號： P315.9[天文地球—地震學]