疊層橡膠隔震支座的案例
【01】各省份疊層橡膠隔震支座檢驗規則
<p class="ql-align-center"><strong>【各省份】疊層橡膠隔震支座檢驗規則</strong></p><p>------------------------------------------------------------------------</p><p>疊層橡膠隔震支座檢驗主要分為型式檢驗、出廠檢驗和見證檢驗（第三方檢驗），以下分析均以該分類為標準進行總結。注意在隔標GB/T 51408-2021、GB/T 20688.3-2006中將其分為型式檢驗和出廠檢驗，此處出廠檢驗即為其他規范的 見證檢驗。</p><p><strong>對各省份疊層橡膠隔震支座檢驗規則總結如下：</strong></p><p><strong>1. 型式檢驗有效期多少年？</strong></p><p><strong> GB/T 51408-2021指出檢驗報告有效期不得超過6年，JG/T 118-2018及部分規范指出“正常生產時，每4年應檢驗一次”。</strong></p><p><strong> </strong></p><p><strong>2. 見證檢驗是否需要根據建筑設防類別抽檢不同總數的產品？</strong></p><p><strong> GB/T51408-2</strong> <strong> 021、 GB/T 20688.3-2006、山西標準、深圳標準、西藏標準、新疆標準需要按照設防類別確定抽檢數量：特殊設防類（特別重要的建筑）、重點設防類（重要建筑），每種規格產品抽樣數量應為100%；標準設防類（一般建筑）產品抽樣數量不應少于總數的50%，有不合格的試件時，應100%檢測。</strong></p><p><br></p><p><strong>3. 見證檢驗每種規格型號需要抽取多少數量的產品？
展開 ABAQUS橡膠支座仿真：有初始轉角的橡膠隔震支座水平力學性能研究
Keywords: large-span spatial structure; rubber bearing; initial rotation; horizontal stiffness; experimental study
近些年來，隨著隔震技術的發展，隔震建筑不斷涌現，且在歷次大地震的考驗中展現出了優秀的抗震性能。隔震技術被認為是最有效的抗震手段之一[1]。其中，采用橡膠隔震支座進行隔震是一種比較常用且成熟的方法。在一些使用橡膠隔震支座的大跨空間結構中，其支座常常存在轉動問題[2-3]，這必然會對支座的力學性能產生影響，進而影響其隔震效果。因此，本文對有初始轉角的橡膠隔震支座的水平力學性能進行研究，為橡膠隔震支座在大跨空間結構中的應用和設計提供參考。
水平力學性能是橡膠隔震支座最重要的力學性能指標之一。HARINGX[4]首次將支座假定為一個均勻和各向同性的柱體，提出了在水平力與豎向壓力共同作用下疊層橡膠支座的水平剛度理論計算公式。在中等剪應變下，HARINGX的理論計算結果與試驗結果吻合較好[5]。KOH等[6]提出了在大豎向壓力和大剪應變下的橡膠支座力學模型。針對HARINGX理論的不足，CHANG[7]提出采用剛度矩陣法，DING等[8]提出了轉換矩陣法，通過研究一個具有上下鋼板約束的單層橡膠墊來分析疊層橡膠隔震支座的力學性能。HE等[9]根據HARINGX理論研究了橡膠支座的回轉剛度，并提出支座端部的轉角會對支座的水平剛度產生較大影響。RAVARI等[10]根據HARINGX理論，對有初始轉角的疊層橡膠支座進行了分析，并提出了簡化計算模型。
目前，相關學者針對有初始轉角的疊層橡膠支座的研究多為理論研究，且大部分均基于HARINGX理論，不能反映橡膠材料本身的變化對支座水平剛度的影響，相關的試驗研究也還很少。
展開 【JY】結構概念設計之（隔震概念設計）
隔震建筑——汕頭博物館
2、隔震結構的框架填充墻考慮依我之見
在傳統抗震設計中，因為考慮框架填充墻對結構抗側剛度的影響，所以對結構自振周期進行折減，進而實現對地震作用的放大。對于傳統框架結構，填充墻確實可以提高整個結構的抗側剛度，但是，對隔震結構而言，
由于隔震層剛度非常小，對整個隔震體系的剛度起著控制作用，填充墻僅能提高上部結構的剛度，而對隔震結構體系的剛度影響較小。
因此，填充墻對隔震體系剛度的影響并不會使隔震體系地震作用發生明顯的變化。如果按照傳統的抗震設計方法對隔震體系的上部結構進行設計，在考慮折減時，會增加上部結構地震力，加大上部結構的截面尺寸及配筋，增加建造費用，不能較好體現隔震體系的優越性。
3、橡膠隔震支座的耐腐蝕耐久性
很多人擔心橡膠支座的耐腐蝕耐久性，但是盡管橡膠片的劣化現象很劇烈，但疊層橡膠隔震支座中的橡膠片的劣化速度卻很緩慢，沒有造成疊層橡膠隔震支座水平剛度的明顯改變，從而保證了其可靠的隔震性能。疊層橡膠支座中由于鋼板使橡膠大面積與空氣隔離，提高了橡膠的耐久性。試驗結果表明
，
疊層橡膠隔震支座的水平剛度在80年內能保持基本穩定
，且通常橡膠支座會有橡膠保護層進行防腐保護，此時其使用年限還會更長些。
4、現有的基礎隔震技術的局限性
任何一項技術的優缺點都不應當被刻意的放大，目前任何一項抗震隔震技術都存在進步空間，也存在一些局限性，而需要
通過結構工程的能力進行概念設計，揚長避短。
（a）基礎隔震層屬于水平柔性層，在地震作用下，
隔震層變形較大，容易造成隔震層和周邊結構構件的破壞，且支座方向可能會存在提離搖擺的問題，
需要結構工程師注意。
展開 abaqus模擬橡膠支座：鉛芯橡膠隔震支座精細化模擬分享
橡膠隔震支座具有提供豎向承載能力、彈性復位能力、良好的變形能力等特性進而在隔震建筑中廣泛使用。鉛芯橡膠隔震支座是在天然橡膠隔震支座中心或非中心部增加鉛芯一個或多個制作而成的具有良好耗能能力的隔震支座。剖面圖如圖所示。
為了更真實準確地反應荷載作用下支座內部的壓力分布，本文基于ABAQUS平臺對鉛芯橡膠隔震支座進行精細化分析。
（1）模型幾何信息如下表所示：
（2）材料本構橡膠采用超彈性模(Arruda-Boyce模型)，鋼材采用雙折線線模型，鉛芯采用理想彈塑性模型。封板、鋼板和連接板的彈性模量E=200GPa，泊松比取0.3。鉛芯彈性模量E=18GPa，泊松比取0.42。下圖為橡膠的本構選取示意圖。
（3）分析步設置：均采用靜力通用，其中Step1為面壓荷載，Step2為水平荷載加載。
（4）邊界條件及荷載：
支座下連接板固結、橡膠與鋼板和上下封板均采用Tie連接方式，
上連接板施加支座面壓和位移
。
（5）單元類型
由于橡膠為粘彈性材料，支座內部橡膠與鋼板建議開啟混合變形選項；選擇縮減積分可加快計算速度。
（6）本構正確性驗證：選取支座上表面中心點繪制荷載-位移圖如下圖所示。
如圖所示，滯回曲線呈明顯“旗幟”形。
（7）應力云圖和模擬動畫。
由于作者水平和時間有限，建模分析過程可能存在疏忽或有誤的地方還請批評指正！
文章來源：廣東省院結構安全顧問
展開 
Abaqus插件——橡膠隔震支座 ￥1
*************************注意事項******************************
1、插件使用過程中，如有任何問題請發郵件至shenz1hao@126.com
2、插件僅做學習交流使用，尊重原創者，切勿以營利目的傳播
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*************************插件功能******************************
1、實現橡膠支座和鉛芯橡膠支座快速建模（橡膠支座建立輸入鉛芯直徑為0即可）
2、實現橡膠支座和鉛芯橡膠支座內部約束一鍵建立
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********************插件安裝及使用*******************************
1、電腦路徑下輸入 %homepath%\abaqus_plugins并回車
2、將LRB_builder_Circle文件夾解壓至當前目錄下
3、打開abaqus，菜單欄中點擊plug-ins，里面找出LRB_bulider_Circle并點擊
4、輸入支座對應參數
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展開 ８月杭州，第七屆全國鋼結構工程技術交流會，定不負期待！
承重筒柱、屈曲約束支撐系統、屈曲約束耗能鋼板墻、TMD阻尼器、疊層橡膠隔震支座等諸多新技術、新工藝。該工程采用了多達20種以上型鋼規格截面，15種以上板厚規格，單支構件最重約200噸，分段構件重約45噸，鋼結構體量大、密度高，節點多而復雜，整體造型不規則，焊接復雜，作業面窄，施工難度非常復雜。
來源：施工技術
【02】建筑結構隔震層隔震支座布置原則
簡析
布置原則
同一隔震層可采用不同型號的支座，應根據支座在罕遇地震下的性能發揮合理選擇型號，當采用不同型號支座時，隔震支座底面宜布置在相同標高位置上，便于施工；
當需采用錯層隔震時，相鄰隔震層的層間位移角不應大于1/1000；
當上部結構存在剪力墻時，需采用隔震層轉換層時，應當根據剪力墻位置合理設置隔震支座型號和數量；
隔震層支墩尺寸構造上應匹配隔震支座尺寸，一般疊層橡膠支座連接板尺寸較支座有效尺寸大于100mm，支墩大小較連接板尺寸大于100mm，可提離支座、大型號橡膠支座需根據產品深化設計；
隔震層支墩間宜居中布置拉梁，當采用柱頂隔震且隔震層層高較低，為不影響建筑功能，可優化獨立柱設計以滿足剛度等要求時可不設置拉梁；
當布置鉛芯隔震橡膠支座以滿足抗風要求而導致隔震能力下降較為明顯時，可在隔震層周邊對稱、分散布置抗風裝置，一般情況下，抗風裝置應保證在小震和風荷載作用下正常使用，在遭遇設防地震時脆性斷裂，不影響隔震層水平運動；
橡膠隔震支座在罕遇地震作用下拉應力一般不大于1.0MPa，須注意上海標準Ⅲ、IⅣ類土時不宜超過0.5MPa。
拓展·獨立柱設計
獨立柱按懸臂柱進行受力分析；
獨立柱的邊、角柱在罕遇地震作用下容易產生嚴重破壞，對獨立柱的角柱、邊柱內力取值考慮隔震支座受耦合地震效應的影響，乘以放大系數 1.20；
柱子截面尺寸，應滿足受力要求；
柱子截面尺寸需滿足擱置隔震支座的構造要求；
柱長細比宜接近 5；
柱子軸壓比宜小，使其具有較好的延性；
獨立柱抗震等級不小于二級。
展開 采用ABAQUS連接單元等效建筑隔震支座，實現二維、三維隔震分析。
采用ABAQUS連接單元等效建筑基礎隔震支座，實現結構二維、三維隔震分析。水平自由度可實現雙線性恢復力模型等，豎向自由度可實現彈簧恢復力模型、具有耗能能力的摩擦彈簧恢復力模型等。
ABAQUS橡膠支座：考慮橡膠支座可變摩擦力的大跨度連續梁橋增量動力分析
(a)中支座
(b)邊支座
(c)中支座
(d)邊支座
圖8 盆式橡膠支座峰值軸力
圖9-11對比支座摩擦恢復力、變形及耗能，發現雙線性支座模型的最大水平恢復力是一個常數，而采用可變摩擦型支座模型的最大水平恢復力隨IR的增大而增大。結果表明，采用可變摩擦支座模型能夠正確反映支座摩擦力變化的特性，且在支座設計時需要考慮水平力的放大。采用雙線性支座模型會低估支座的變形需求，可能導致支座變形能力設計不足。可變摩擦型支座耗能與支座的摩擦力變化有關，當摩擦型支座增大摩擦力的耗能貢獻大于減小摩擦力的耗能損失，可變摩擦型支座耗能高于雙線性支座耗能。
(a)中支座
(b) 邊支座
圖9 盆式橡膠支座的最大水平摩擦恢復力
(a)中支座
(b)邊支座
圖10 盆式橡膠支座的最大水平變形
(a)中支座
(b)邊支座
圖11 盆式橡膠支座的耗能
由圖12橋墩曲率對比: 發現采用可變摩擦型支座模型的最大曲率約為雙線性模型的3-6倍。結果表明，可變摩擦型支座模型向下傳遞了更多的剪切摩擦力，導致橋墩承擔的彎矩增大，彎曲效應明顯。因此，可變摩擦型支座模型模擬的橋墩曲率大于雙線性支座模擬結果。
展開 隔震支座在ANSYS中的批量建模方法 ￥100
<p>在如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座一文中，作者介紹了三維隔震支座的建模方法。然而，在實際工程中，為了達到隔震目標，隔震支座的數量會達到幾十個甚至上百個。因此，如何在ANSYS中對隔震支座進行批量建模是至關重要的。</p><p><br></p><p>1. 包含的內容</p><p>（1）說明文本</p><p>（2）三維隔震結構命令流文件（隔震支座批量建模）</p><p>（3）驗證過程excel文件</p><p><br></p><p><br></p><p>2. 解決的問題</p><p>（1）如何在ANSYS中對隔震支座進行批量建模？</p><p><br></p><p>3. 研究的依據</p><p>[1] 龔曙光, 謝桂蘭, 黃云清. ANSYS 參數化編程與命令手冊[M]. 機械工業出版社, 2009.</p><p><br></p><p>4. 隔震模型的力學參數與隔震支座設計參數的定量對應關系</p><p>我們知道，實際應用中，我們可以采用廠家提供的標準型號的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時，我們都要將設計參數與隔震模型的力學參數對應起來，從而進行力學分析。</p><p>ANSYS中并沒有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過組合單元模擬隔震支座的力學特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個單元有2個節點，每個節點有3個自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個平動或轉動位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯，再用串聯的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。
展開 【JY】橡膠系支座/摩擦系支座全面解析
隔震結構的設計目的在于將基礎與上部結構“隔斷”，通過在基礎與上部結構間設置隔震支座，利用隔震支座自身特性減小地震對上部結構的作用，并且隔震支座可有效調節結構自振周期，避開地震地面運動的主頻帶范圍，減小共振效應，避免上部結構發生破壞。
【JY】結構概念設計之(隔震概念設計)
通常我們所提及到的隔震支座類型有：
●橡膠系支座
天然橡膠支座(LNR)、
鉛芯橡膠支座(LRB)、
高阻尼橡膠支座(HDR)
● 摩擦系支座
彈性滑板支座(ESB)、
摩擦擺隔震支座(FPS)
●其他
板式支座、盆式支座和彈簧隔震支座(SI)以及其他新型支座（如氣壓及液壓隔震支座）。
展開 
如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
最近有很多同學聯系我，問到如何數值模擬三維隔震支座。假期加個班，做個算例分析。
1. 包含的內容
（1）算例模型命令流
（2）三維隔震支座命令流
（3）計算過程excel文件
（4）建筑隔震橡膠支座規范
（5）常用隔震支座的設計參數
2. 進階內容（需另付費，有需要可聯系）
（1）隔震支座在ANSYS中的批量建模方法，預計時間2024年02月
（2）如何在ABAQUS中模擬非線性單位隔震支座（連接器單元），預計時間2024年03月
3. 解決的問題
（1）如何在ANSYS中模擬橡膠隔震支座？
（2）如何確定隔震模型的力學參數與隔震支座設計參數的定量對應關系？
（3）如何模擬隔震支座的非線性特性？
（4）如何驗證隔震支座模擬的正確性？
4. 隔震模型的力學參數與隔震支座設計參數的定量對應關系
我們知道，實際應用中，我們可以采用廠家提供的標準型號的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時，我們都要將設計參數與隔震模型的力學參數對應起來，從而進行力學分析。
ANSYS中并沒有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過組合單元模擬隔震支座的力學特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個單元有2個節點，每個節點有3個自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個平動或轉動位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯，再用串聯的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。該單元可以引入雙線性強化模型，并考慮粘滯阻尼的影響。詳細參考《ANSYS結構分析單元與應用》。
展開 隔震結構直接分析設計方法初探
隔震設計中，水平等效剛度和等效阻尼比是非常重要的兩個概念。《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第12.2.4條第3點指出，“對水平向減震系數計算，應取剪切變形 100%的等效剛度和等效黏滯阻尼比”。那么我們根據規范按剪切變形 100%來計算的等效剛度和等效阻尼比進行設計，與實際相差多少呢？本文將通過非線性時程分析結果來檢驗隔震支座在設防地震下的變形情況。
采用SAUSG-PI軟件的自帶算例進行時程分析， 該模型基本信息如下：混凝土框架結構，設防烈度8度（0.2g），II類場地，地震分組第二組，特征周期Tg為0.4s。采用疊層橡膠隔震支座，隔震層設置在基礎與上部結構之間，結構模型如圖1所示。
圖1 結構模型簡圖
隔震支座力學參數采用《建筑隔震橡膠支座》（JG/T 118-2018）附錄C中的產品。天然橡膠支座采用表C.2中LNR600和LNR800，分別簡化表示為N600，N800；鉛芯橡膠支座采用表C.6中LRB600、LRB700、LRB800，分別簡化表示為R600、R700、R800。隔震支座布置圖如圖2所示。隔震支座的編號如圖3所示。
圖2 隔震支座布置圖
圖3 隔震支座編號分部圖
選取2組人工地震動(R1、R2)及5組天然地震動（T1~T5），按設防地震水準對結構單向加載，采用SAUSG-PI中的快速非線性算法進行時程分析，地震動反應譜如圖4所示。
圖4 地震動反應譜
根據隔震結構的時程分析結果，采集7條地震動下隔震支座滯回曲線的骨架曲線及骨架曲線平均值進行分析，其橫坐標為剪切變形，縱坐標為剪力。
展開 【JY】橡膠支座計算表格分享 ￥19.89
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【JY】橡膠支座的簡述和其力學性能計算
【JY】橡膠支座精細化模擬與有限元分析注意要點
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