厚层铅芯橡胶支座竖向性能敏感性及不确定性
Sensitivity and Uncertainty on Vertical Performance of Thick Lead‑rubber Bearings
- 防灾减灾工程学报 2023年43卷第3期 页码：453-462
- 作者机构：
同济大学土木工程学院，上海 200092
- 作者简介：
薛斌(1992—)，男，博士研究生。主要从事建筑结构隔震研究。E-mail: xuebin_tji@tongji.edu.cn
任祥香（1988—），女，博士。主要从事建筑结构隔震及结构试验技术研究。E-mail: xiangxiangren@tongji.edu.cn
- 基金信息：国家自然科学基金项目(51578411);地震工程国际联合试验室项目(ILEE-IJRP-P2-P3-2017);中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项资助项目(2021D11)
DOI：
中图分类号： TU352.1收稿：2022-08-23，
修回：2023-01-01，
纸质出版：2023-06-28
- 稿件说明：
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薛斌,卢文胜,任祥香等.厚层铅芯橡胶支座竖向性能敏感性及不确定性[J].防灾减灾工程学报,2023,43(03):453-462.
XUE Bin,LU Wensheng,REN Xiangxiang,et al.Sensitivity and Uncertainty on Vertical Performance of Thick Lead‑rubber Bearings[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2023,43(03):453-462.
摘要
厚层橡胶支座稳定的竖向性能有利于实现竖向隔震（振），为量化材性及尺寸变异性对厚层铅芯橡胶支座（TLRB）竖向性能的影响，设计了基于概率密度演化理论（PDEM）的分析框架。建立数值模型并试验验证，以三类平面尺寸的支座为对象，考虑第一形状系数（
S
1
）、第二形状系数（
S
2
）影响，采用GF偏差选点策略进行竖向刚度的敏感性分析，结合我国现行规范的误差规定，基于PDEM开展不确定性分析。结果表明：
S
1
是影响竖向性能敏感性的关键因素，而
S
2
的影响可忽略，基于敏感性结果提出了支座生产质量控制的关键参数；
S
1
是影响竖向性能不确定性的关键因素，支座非线性压缩过程会加剧竖向性能的不确定性，基于不确定性分析结果拟合了参数变异性与竖向刚度置信区间的定量经验关系；支座平面尺寸效应对敏感性及不确定性分析结果的影响较小。研究结论可为TLRB的加工制造过程与竖向隔震（振）可靠性评估提供参考。
Abstract
The stable vertical performance of thick lead-rubber bearings （TLRB） is conducive to achieving vertical isolation （vibration）. An analytical framework based on the probability density evolution method （PDEM） is designed to quantify the influence of material and dimensional variability on vertical performance uncertainty of TLRB. The robustness of this numerical model is validated through comparison with experimental results. Three types of bearings with typical plane sizes are taken as objects， considering the influence of the first shape factor （S1） and the second shape factor （S2）. The sensitivity of vertical stiffness is analyzed based on the GF-discrepancy for point selection. An uncertainty analysis is carried out using PDEM with error requirements of Chinese current code. The results show that S1 is the key factor affecting the sensitivity of vertical performance while the influence of S1 can be ignored. Based on the sensitivity results， the key parameters of bearing production quality control are proposed. S1 is also the key factor affecting the uncertainty of vertical performance. The nonlinear compression process of TLRB aggravates the uncertainty of vertical performance. The quantitative relationship between parameter variations and the confidence interval of vertical stiffness was established by employing fitting techniques. The effect of bearing plane size has little influence on the sensitivity and uncertainty results. The findings of this research can provide references for the manufacturing process and vertical isolation reliability evaluation of TLRB.
关键词
Keywords
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