2010年桥梁工程外文翻译--桥梁橡胶支座在受压时的定向剪切效应（译文）

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1、 中文 5300 字 ， 4000 单词， 2.2 万英文字符 出处： Nguyen H H, Tassoulas J L. Directional Effects of Shear Combined with Compression on Bridge Elastomeric BearingsJ. Journal of Bridge Engineering, 2010, 15(1):73-80. 毕业设计（论文）资料附件： 外文文献原文及译文 学生姓名 ： 学 号 ： 班 级 : 专 业： 指导教师 ： 桥梁橡胶支座在受压时的定向剪切效应 Hieu H. Nguyen1 和 John L.

2、Tassoulas, M.ASCE 摘要： 橡胶支座被广泛用于桥梁支座，以此来适应温变和其他位移。本文将早 期对二维支座性能的调查研究扩展到了三维层次。研究考虑了大变形橡胶的超弹 性，建立了带钢片橡胶支座的理论模型，对模型施加了沿厚度方向的压力和各个 方向的剪力，包括桥梁的纵向和横向。研究中使用了通用有限元分析软件 ABAQUS 进行建模和计算。最终得出了用于描述与支座性能有关的定向剪切效应的结论。 DOI： 10.1061/ ASCE 的 BE.19435592.0000034 CE 数据库主题词：桥梁 ;弹性 ;剪 ;压缩 ;有限元方法。 关键词： 桥梁；橡胶支座；支座；剪力 ;压缩 ;方

3、向 ;有限元。 介绍 桥梁中温度的变化，移动荷载，地震，混凝土收缩和蠕变都会引起梁的移动和扭 转。支座被放置在梁和桥墩之间用以适应这些运动。其中橡胶支座是通过使用类 橡胶弹性体制作的压缩层和剪切层来适应移动和扭转的。弹性体能够在不被破坏 的前提下承受大变形。他们在剪力和单向压力下属于柔性体，但在体积变化时却 是刚性的（不可压缩性）。这一特性使得橡胶支座容易承受剪力但难以承受压力。 如果在弹性体层之间加入钢垫片，如图 1 所示，就能防止橡胶的内部横向扩展， 从而把钢垫片之间或者钢垫片和桥墩之间的压缩变形控制在橡胶的变形范围之 内。 图 1 钢筋橡胶支座 最具代表性的橡胶支座是把一块橡胶垫放在两个

4、刚性板之间。连接条件 可以是固 固相连（橡胶块固定在刚性板之间），通过摩擦相连（橡胶块的顶 部和底部通过摩擦力和刚性板固定，）或二者组合。橡胶支座可以使用近似解 析或数值法分析。根特，林德利， Conversy，迈内克和 Holownia 的早期研究探 讨了橡胶块的近似解析解（根特和林德利 1959 年； Conversy1967 年 ;根特和迈 内克 1970， Holownia 1971 年 ）。根特和林德利（ 1959 年）的研究表明了在压 力下橡胶块的压缩模量是杨氏模量和形状因子的函数，其值为横截面积与自由 力作用区之比。在推导过程中，橡胶被看作线弹性可压缩材料，其总位移由两 个简单的

5、变形值叠加：橡胶块的均匀变形和考虑连接条件之后的侧向变形。抵 达根特和迈内克（ 1970 年）通过一个类似的方法，得到了在低等级压力下橡 胶支座的近似处理方法。这个办法在计算矩形截面和类椭圆截面橡胶支座的剪 力和弯矩时也能使用。此外，在受拉、受压、受弯的情况下结合面的剪应力也 能得出。后来， Stanton 和 Roeder (1982, 1992) , Roeder 等人 (1987, 1989) , 还 有 Roeder 和 Stanton(1991)分别发表了结合分析和实验的研究结果，这个研究 结果导致了设计规范的改进。罗德 (1982， 1992 年 )，罗德 ( 1987 年， 19

6、89 年 )， 和罗德和斯坦顿 (19 赫尔曼等人（ 1988）通过一个均质的连续模型进行了橡胶 桥梁支座的非线性有限元分析。 Yeoh 等人（ 2002 年）将对二维橡胶支座性能 的调查研究扩展到了三维层次。其研究对象包括各种形状的橡胶块，如长条状、 圆盘形、方形、和环状，那些通常被认为不可能的假设也被更精确的修改为几 乎不可能，从而得到更为精确的结果。最近，霍顿等（ 2002 年）研究了细长 的矩形和圆形横截面的橡胶块轴心受压情况。他们采用叠加方式得出了各轴向 变形的近似表达式，以及能够完全满足基于经典弹性理论方程和条件的应力分 布的表达式。但对于以摩擦 -摩擦方式连接的橡胶垫的研究很少。可以估计， 当橡胶和刚性表面之间发生滑动时，在摩擦接触条件下的压缩模量低于粘结条 件下的压缩模量。实际上，压缩模量与摩擦系数的大小是有关的。 在此基础上， 1975 年 Discenzo 使