基于高阻尼橡胶支座双折线与速度相关模型的结构响应对比

王江来， 金淑茜， 康艳武， 魏 威， 袁 涌

(1. 中铁开发投资集团有限公司， 云南 昆明 650118；2. 华中科技大学 土木与水利工程学院， 湖北 武汉 430074)

我国属于地震频发国，高烈度区分布广泛，对抗震设防要求极高。隔震技术延长结构周期，增加滞回耗能，有效降低地震响应，因此得到快速发展[1]。目前应用较广的有铅芯橡胶支座，但铅芯橡胶支座有自复位能力差、金属铅产生的污染大等缺点，相比其它橡胶支座，高阻尼橡胶隔震支座具有绿色环保、自复位能力强、良好的阻尼性能等优点，得到广泛应用[2]。

对于叠层橡胶支座，为了便于时程分析，我们常常要找到可用数学公式表达的力学模型来模拟支座的滞回特性。双折线模型形式简单，计算方便，可较好地模拟橡胶支座的滞回特性，但不能模拟高阻尼橡胶支座的非线性特性[3]。很多学者对支座非线性进行了研究，沈朝勇等[4]对高阻尼支座剪应变、加载频率、温度等相关性做了系统试验。Dall’Asta等[5]在大量水平剪切试验基础上提出了高阻尼橡胶支座的非线性应变率模型。Bhuiyan等[6]在循环剪切试验、单调松弛试验、多步松弛试验基础上提出了考虑高阻尼橡胶支座的非线性特性的流变模型，该模型用阻尼单元来模拟支座的速度相关性。Tsai等[7]在试验基础上改进了Wen模型，考虑了速度相关性。魏威等[8]提出了一种改进Zener模型，该模型由两个超弹性弹簧和一个非线性阻尼器构成，用阻尼器的粘弹性模拟支座的速度相关性。Liao等[9]对比了近断层地震波和远场地震波，发现近断层地震波速度脉冲大于远场波。……