马涌泉, 邱洪兴

(东南大学 土木工程学院，江苏 南京 210096)

铅芯橡胶支座(lead rubber bearing,LRB)凭借其卓越的滞回耗能特性，已在桥梁隔震领域得到了普遍应用[1-3]。近场地震动以高能量脉冲运动为特征，包含方向性效应和较大竖向加速度的特点，会使LRB隔震桥梁直接承受高能冲击，对支座位移的影响较大，其作用效应与远场地震动有着明显的不同。近年来，近断层地震动对LRB隔震桥梁响应的影响已引起学者们的高度关注[4-8]。文献[4-5]选取的LRB其硬化比(支座初始刚度与屈服后刚度的比值)在25～35。而我国生产的LRB，由于受橡胶硬度的限制，其硬化比在8～25[9]。文献[6-7]采用双线性模型模拟LRB的滞回特性，但该模型存在明显的屈服点，不能真实体现LRB的恢复力-位移间的关系。文献[8]通过单一的控制LRB屈服力来寻找使隔震桥梁地震响应与支座位移均较小的平衡点，但控制桥梁响应与支座位移的参数不仅有LRB的屈服力，还包括初始刚度和硬化比。此外，上述对LRB参数进行优化的研究仅是采用数值仿真的方式来阐述所提方法的有效性，没有开展相应的试验来验证所提方法的可靠性和准确性，致使上述科研成果缺乏可信度。

本文以四跨LRB隔震高架连续梁桥为工程背景，采用Bouc-Wen模型模拟LRB的非线性滞回特性，基于混合罚函数理论编制了用于综合优化LRB屈服力、初始刚度和硬化比的MATLAB程序，通过开展缩尺模型桥振动台台阵试验及相应的仿真分析，获得了单条和多条近断层地震激励下LRB参数的优化值，可为类似隔震桥梁的优化设计提供参考。……