FRP板橡胶支座与钢板橡胶支座压缩性能数值模拟比较分析

李 琨

（厦门大学嘉庚学院，福建 漳州 363021）

0 引言

减隔震设计方法是在建筑基础上增设减隔震支座，用以隔离和耗散地震能量。这种方法在保持原有结构强度的基础上，可保证结构在地震作用下处于弹性范围工作状态，具有较强的实用性和经济型，得到了不断的发展。

减隔震支座最初形式为天然普通橡胶支座和阻尼器组合的方法，但其阻尼耗能很小，效果不明显。为解决这一问题，众多学者采用橡胶层+钢板层相间黏着布置，充分利用了钢板材料很高竖向刚度与挠曲刚度（在正常受力时变形较小），同时在承受水平地震剪力时又具有和橡胶相同的弹塑性能（允许支座发生水平变形，实现耗能的目的）。刘文光等[1]进行了铅芯叠层橡胶支座力学性能研究，庄学真等[2]通过实验研究了高阻尼橡胶支座力学性能，刘海卿[3]研究分析了SMA 绞线—叠层复合橡胶支座力学性能。这些隔震（振）橡胶支座较好改善了耗能能力，但这些减隔震支座制作都存在各种缺陷，如钢板橡胶支座须经加热加压使橡胶垫硫化，制作复杂。1999 年Kelly[4]等首次提出用FRP（纤维增强复合材料Fiber-reinforced polymer）板替代传统天然橡胶支座中的钢板，并开发出FRP 板橡胶支座。该方法解决了之前减隔震支座构造复杂、切割困难、自重过大、价格昂贵的缺点，在经济欠发达地区具有很强的实际应用价值。

1 受力分析

由于Kelly 等人开发的FRP 板橡胶支座具有较强的实用性，各国学者对其从不同角度和采用不同方法进行了各种分析研究，其中黄俊智和林育民[5]等人把FRP 加劲板和橡胶层模拟为各向同性材料；……