橡胶垫隔振结构弹性动力分析1前言利用隔震装置较大的水平变形和能耗，隔震结构可以大大降低地震对结构的影响，使结构抗震从传统中消除“硬抗”变成“软耗”!铅芯叠层钢板橡胶垫广泛应用于各种隔震装置中，其特点是轴向抗压刚度高，水平抗侧移刚度小。应用有限元分析软件分析了我国第//一栋隔震房屋!该程序采用杆系层模型，可同时输入多的维地震波进行计算。在有限元分析软件中，橡胶垫采用改进的弹性塑性恢复模型，可考虑双向力和位移的耦合，被视为特殊柱单元！

　　地震波仍被放大EICentro波，不同阻尼比和不同阻尼比的层间位移峰值计算结果见表6!考虑阻尼比，橡胶垫的阻尼比为0！上部结构阻尼比为0！不考虑不同阻尼比，结构阻尼比统一取0！05！从表6可以看出，考虑到阻尼比不同，隔震层之间的位移峰值显著降低，上层之间的位移峰值也发生了明显的变化.这两种选择的计算结果有很大的不同，这表明有必要考虑结构上下阻尼比的不同特性.2橡胶垫阻尼比变化的影响对于上述隔震结构和地震波，采用上述隔震结构和地震波HBTA结构的地震反应计算在不同橡胶垫构的地震反应.

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　　以上结构为例，笔者计算了不同地震波作用下隔震结构的反应时间。为了使对比明显，单向地震波只输入Y方向！计算中使用的地震波包括EICentroN-S波.TaftE-W波。SendaiN-S波！MexicoE-W波和松潘波，地震波峰值调整为350gal！1)比较大层间位移表4列出了双向地震波作用下抗震结构和隔震结构的比较大层间位移！从中可以看出，我们可以看到抗震结构和隔震结构。①在隔震结构中，第0层即橡胶支座层的位移远大于钢筋混凝土层；②与抗震结构相比，各钢筋混凝土楼层的层间位移明显减小，有的楼层间位移甚至减小一半以上。

　　由于实际隔震房屋的构件截面和配筋率较小，以下结构作为隔震房屋算例，在隔震房屋的基础上进行了以下修改！1)每个构件的配筋率按抗震房屋的配筋率值为0!25;2)除特殊说明外，橡胶垫的阻尼比为0!2此外，本节算例的平立面布置和构件截面与汕头实际隔震房屋相同!1考虑隔震结构上下阻尼比不同的必要性用有限元分析软件计算隔震结构动力时，可以自由选择是否考虑隔震结构上下阻尼比的不同特点!算例进行了10s地震反应分析。

　　4抗震房与实际隔震房的地震反应比较1结构动力特性对比用有限元分析软件计算实际隔震房屋在弹性阶段的周期和振型，周期计算结果见表3!从表3可以看出，实际隔震房屋各阶段的自振周期不仅比抗震房屋长，而且比直接加橡胶垫隔震房屋长！原因是实际隔震房屋的构件截面和配筋减少，结构刚度较小，自振周期较长!2结构地震反应对比计算中，输入实际隔震房屋的双向水平地震波与前面相同，持续时间为10秒。表5列出了双向地震波作用下各楼层抗震结构和实际隔震结构的比较大层间位移.

　　3抗震房与直接加橡胶垫隔震房的地震反应对比在抗震房屋底部直接加橡胶垫后，同时增加了隔震层梁板系统，梁截面取300×700.1结构动力特性对比用有限元分析软件计算弹性阶段得到弹性阶段抗震房屋和隔震房屋的周期和振型!周期计算结果见表与抗震结构相比，每个周期都有明显的增长，远离场地的特征周期，可以避开地震的主要频段，减少结构的地震反应！2结构地震反应对比以EIcentro以波为例，分析了直接加橡胶垫的抗震房和隔震房的地震反应时间。

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　　橡胶垫阻尼比不同值时，隔震层和结构顶层的相对加速峰分别见图图中显示，当橡胶垫阻尼相对较小时，增加橡胶垫阻尼比可降低结构隔震层和上层的加速度反应，当橡胶垫阻尼比大于临界值时（固定结构，由于地震波不同），继续增加橡胶垫阻尼比会增加结构的加速度反应！从以上分析可以看出，橡胶垫在隔震结构中的阻尼比不是越大越好，而是有一个阻尼比比较优的区段！一般来说，比较优阻尼比区段为0.20～0.25左右！3地震波变化对隔震效果的影响在不同地震波的作用下，隔震结构会有不同的地震反应。