第２９卷 第１０期 Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．１０ 重庆理工大学学报（自然科学） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） ２０１５年ｌ０月 Ｏｃｔ．２０１５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１５．１０。０１３ 基于ＡＢＡＱＵＳ的磁流变支座桥梁 水平地震响应分析 徐彦青 ，李锐 ，蹇开林 ４０００４４； （１．重庆大学航空航天学院，重庆２．重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室，重庆摘 ４０００６５） 要：基于以磁流变橡胶为主体构成的新型磁流变支座（ＭＲＢ）分析一典型的三跨连续 桥梁在水平地震动作用下的动力响应。利用ＡＢＡＱＵＳ非线性有限元分析软件建立了全桥的空 间分析模型，运用时程分析法探究了在阻尼和刚度变化下的地震反应特性，并与非隔震桥梁进 行比较。计算结果表明：在不出现磁饱和的情况下，随着电流的增加，支座刚度和阻尼呈线性增 加，减震效果也越来越好，因此根据地震动的反应情况合理地控制输入电流便能达到期望的减 震效果。 关键词：地震；磁流变支座；ＡＢＡＱＵＳ；减震 中图分类号：Ｕ４４７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—８４２５（２０１５）１０—００７２—０７ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ－－Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＢＡＱＵＳ ｘｕ Ｙａｎ—ｑｉｎｇ ，ＬＩ Ｒｕｉ ，ＪＩＡＮ Ｋａｉ—ｌｉｎ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４４，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ＆Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００６５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍａｇｎｅｔｏ—ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｕｂｂｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｏ—ｒｈｅ— ｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｅａｒｉｎｇ（ＭＲＢ）ｆｏｒ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ ｔｙｐｉｃａｌ ｔｈｒｅｅ ｓｐａｎ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｒｉｄｇｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｕｎｄｅｒ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｅｉｓｍｉｃ ａｃｔｉｏｎ，ｗｅ ｕｓｅｄ ＡＢＡＱＵＳ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｓｐａｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｗｈｏｌｅ ｂｒｉｄｇｅ，ｕｓｅｄ ｔｉｍｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｄａｍｐｉｎｇ ａｎｄ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｈｅｍ ｔｏ ｔｈｅ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ Ｂｒｉｄｇｅｓ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ 收稿日期：２０１５—０５～１８ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（１１３７２３６６，５１００５２５２６４） 作者简介：徐彦青（１９９１一），男，江苏南昌人，硕士研究生，主要从事结构动力学研究；通讯作者李锐（１９７５一），男，重 庆人，博士，教授，主要从事智能机械结构及系统研究。 引用格式：徐彦青，李锐，蹇开林．基于ＡＢＡＱＵＳ的磁流变支座桥梁水平地震响应分析［Ｊ］．重庆理工大学学报：自然 科学版，２０１５（１０）：７２—７８． Ｃｉｔａｔｉｏｎ ｆｏｒｍａｔ：ＸＵ Ｙａｎ—ｑｉｎｇ，ＬＩ Ｒｕｉ，ＪＩＡＮ Ｋａｉ—ｌｉｎ．Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ— Ｒｈｅ—ｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＢＡＱＵＳ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｙ：ｇＮａｔｕｒａｌ Ｓｃｉ— ｅｎｅｅ．２０１５（１Ｏ）：７２—７８． 徐彦青，等：基于ＡＢＡＱＵＳ的磁流变支座桥梁水平地震响应分析 ７３ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ ａｂｓｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ，ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ａｎｄ ｄａｍｐｉｎｇ ｏｆ ｂｅａｒｉｎｇ ｉｓ ｂｉｇｇｅｒ ａｎｄ ｂｉｇｇｅｒ．Ｓｏ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ｃｏｎ－ ｔｒｏｌ ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｓｈｏｃｋ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ；ｍａｇｎｅｔｏ－ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｅａｒｉｎｇ；ＡＢＡＱＵＳ；ｓｈｏｃｋ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ 桥梁在服役中面临地震威胁时，常在梁面、桥 个桥梁系统有限元建模的过程和处理细节进行详 墩之间（支座）产生很大的破坏力和移位，轻则引 起墩一梁结构损伤、重则造成坍塌，给人民生命财 产和国民经济发展带来危害¨Ｊ。因此，降低墩一 梁结构在地震作用下的动力响应并提高其缓冲隔 振能力已成为桥梁结构抗冲防护工程领域亟待解 决的关键问题。 目前，在桥的梁与墩台之间设置各类被动隔 震支座来减小地震反应已经非常普遍，许多学者 在这方面做了大量的工作：王炎 研究了近场地 震和不同的脉冲参数对采用Ｅ型阻尼器支座的隔 震简支梁的桥梁的地震反应及隔震效率的影响； 杨德喜 对采用铅芯橡胶支座的隔震连续梁的桥 梁进行了大量的非线性时程分析，讨论了外部激 励和支座参数等对铅芯橡胶支座隔震桥梁地震响 应和减震效果的影响；庞博等 通过对分别采用 盆式橡胶支座和摩擦摆式支座的实际桥梁进行对 比研究，讨论了两种支座在相同情况下的减震性 能及减震效果，并给出了设计依据。 近年来，磁流变弹性体的出现为进一步提高 墩一梁结构的抗冲防护能力提供了可能 。这 种在磁场作用下其弹性模量以及能量耗散性等能 够改变的橡胶已经被用于各种可控模量和刚度器 件结构中 ｊ。王典斌 通过对磁流变阻尼器在列 车通过简支箱梁时桥梁的振动控制研究，给出了 车一桥一磁流变阻尼器系统的控制算法，并分析 了磁流变阻尼器的减震性能；刘海卿等 将磁流 变阻尼器与ＳＭＡ复合支座相结合进行仿真，研究 了此种隔震体系的减震性能。最近，孙航等¨ 提 出用碳纳米管加强的新型磁流变弹性体替换传统 支座中的橡胶，并研究了此种支座的力磁性能及 减震情况。 本文根据自主研制的磁流变支座（ＭＲＢ）来分 析由于电流变化导致支座刚度及阻尼的变化对桥 梁地震动反应的影响，并对比其在非隔震情况下 的响应，以此来评价ＭＲＢ的减震性能。同时对整 细介绍。 １ 桥梁基本参数及有限元模型 本文取一三跨连续梁桥为计算模型，整体结 构尺寸及截面形式如图１所示。 骷 ｛ｌ／ 一亡＝］ ｛ａ）结构整体尺寸 ——— —— 二二二二 ｓｍ 卜— 口 （ｂ）桥面横截面 （ｃ）桥墩横截面 图１ 整体结构尺寸及截面形式 全桥采用Ｃ３５｝昆凝土和ＨＲＢ４００钢筋，设计 地震加速度ａ＝０．２ ｇ，罕遇水平加速度ａ＝０．４ ｇ， ８度设防。地震激励采用ＥＩ．Ｃｅｎｔｒｏ波和天津波。 加速度峰值均调整到０．２ ｇ，地震持时分别取５０ Ｓ 和１５ Ｓ。三跨连续隔震桥梁有限元模型见图２。 图２ 三跨连续隔震桥梁有限元模型 ２桥梁地震动仿真思路 针对本文的研究内容和对象，图２所示模型 ７４ 重庆理工大学学报 采用如下假定：①本文由于仅考虑水平地震作用 下的桥梁反应，故不考虑竖向地震动的耦合影响； ②假定地基和桥台为刚性，不考虑土和结构问的 相互作用；③忽略行波效应，地震波均采用一致地 震动输入；④建立３个方向的弹簧模拟支座３个 方向的刚度，并使墩顶和桥面的距离足够小，以更 好地模拟水平向的支座刚度。简化的支座系统力 学模型如图３所示。 桥面 墩顶 图３ 简化的支座系统力学模型 为了更好地理解本次仿真中支座的模拟，简 化的力学模型将支座位置的墩顶节点与桥面对应 节点相连接以建立弹簧单元（ａｏ，ａｂ，ａｃ）模拟支座 ３个方向的刚度。由于桥面与墩顶的距离非常小 （Ｌｂａｄ， ｏａｃ＝８９．９９。），所以０６和ａｃ可以认为 是近似水平的。桥台处的支座模拟和桥墩上的类 似。本文模型采用三维实体单元模拟桥面和桥 墩，在桥面两侧设置弹簧单元来模拟桥台对桥面 的纵向约束，约束桥墩底部所有的自由度。 对于所模拟的支座，本文中自主研制的ＭＲＢ 由磁流变橡胶、线圈绕组、磁芯和金属外壳等组成 （图４），在其线圈绕组上施加抗震控制电压信号， 就可以调节其刚度阻尼。实验测试得到的ＭＲＢ 随电流变化的支座刚度及阻尼值见表１。 图４磁流变支座 表１ ＭＲＢ随电流变化的支座刚度及阻尼值 激励电流／Ａ ０ ０．６ １．２ １．８ ２．４ 等效水平刚户又／ １．５×２．０×２．３ Ｘ ２．８×２．７× （Ｎ・ｍ ） １０ １０ １０ １０ １０ 阻尼／（Ｎ・（ｍ・ｓ ） ）３ ０００ ４ ０００ ４ ５００ ５ ５００ ５ ２００ 支座的竖向刚度为水平刚度的５００倍左右。 根据５种激励电流下的支座参数变化进行曲线拟 合发现，当电流超过２ Ａ时，支座出现了磁饱和¨ｌ＿ 的现象，继续增大电流，刚度和阻尼不再继续增加 而是减小。限于文章篇幅，拟合曲线不再给出。 关于地震波的输入形式是仿真过程中的关 键，笔者在查阅了很多关于在ＡＢＡＱＵＳ桥梁仿真 中运用时程分析法输入地震波的资料发现，大部 分输人地震波的方式是释放基底与地震波方向一 致的自由度，再将地震波以边界条件的形式施加 到结构上。与ＡＮＳＹＳ不同，在ＡＢＡＱＵＳ中这样得 到的动力响应均为绝对值。为了得到结构的真实 反应还需要将其与地基的响应进行作差处理。对 于大部分结构，这样的输入方式是可行的，但是对 于本文以三弹簧单元来模拟支座受力状况的有限 元模型却并不适用，因为如果释放了地震方向的 自由度，很有可能使得桥面与桥墩接触，影响整个 结构的实际变形，得不到准确的计算结果。笔者 在尝试了这种地震波输入方式以后发现，由于弹 簧的作用会导致桥墩的位移巨大而嵌入桥面，这 样结构整体已经被破坏，达不到期望的模拟效果。 多自由度体系在地震作用下的运动方程 ： ｍ１ ０ ，ｎ， ＋ ● ： Ｏ ｍ Ｃ１１ Ｃｌ２ …ｃ１ Ｃ２１ Ｃ２２ …ｃ２ ＋ ● … ： Ｃ １ Ｃ以 … ｃ一 ｋｌ１ ｋｌ２ …ｋＩ ｋ２ｌ ｋ２２ …ｋ２ ● … ： ｋ １ ｋ ２ …ｋ 徐彦青，等：基于ＡＢＡＱＵＳ的磁流变支座桥梁水平地震响应分析 ， ， ０ ７５ 真结果会出现结构物位移过大的情况，所以一定 要进行地震波的基线校正，即使用图５中Ｂａｓｅｌｉｎｅ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ选项。本文中使用单区问校 对来解决 模型的震 问题。 ０ 其巾： ，（ｔ）表示第ｉ质点枉ｉ对于地面的位移； （ｔ） 表示地面化移。 本文提出一种新的在ＡＢＡＱＵＳ中用时程分析 法施加地震波的方式：假设在地面固定的情况下， 将地震作片ｊ以惯性力的彤式施加在整个结构上， 即将地震力以体力的方式加载到整个结构 。具 体做法是先输入地震加速度（见图５），然后在施 对于结构的阻尼矩阵【Ｃ１采用瑞利阻尼，其表 达式为质量矩阵【Ｍ】和刚度矩阵【Ｋ】的线性组合： Ｉ ＣＩ＝ 【Ｍｌ＋ 【ＫＩ （２） 采用ＩｄｉｒｉＳＳ等 提出的改进的瑞利阻尼计算 方法，即采，ｆｊ 和ｔＯ！两个频率来确定 和卢，ｔｏ。 为结构的基频，０９１＝，ｌ ｌ，ｎ为大于ｔｏ ／ｔｏ．的奇数， 为地震波的主频，这样， 和ＪＢ可以表示为： ：ＪｌＪＩｌ体力的菜 中输人物体的密度值（体力值等于 密度乘以ｌＪＪ【ｌ速度），方向与地震加速度方向相反 （见 ６）。 ＮＢｍｅ：Ａｍｐ ２ ＝２ ∞Ｉ＋∞１ １ （３） ２ — １十 ２ （４） 其中 为结构的阻尼比。根据现行《公路工程抗 震没计规范》，埘跨度不超过１５０ ｍ的钢筋混凝土 桥梁的阻尼比ｕＴ取５％。 Ｔｙｐｅ：Ｔａｂｕｌａｒ Ｔｉｍｅ ｓｐａｒａ Ｓｔｅｐｔｉｍｅ园 Ｓｍｏｏｔｈｉｍｊ： ）Ｕ∞ｓｏｈ，ｅｆｄｅｆａｕｌｔ 穆Ｓｐｅ￣ ３桥梁地震动响应分析 为Ｊ，探索 刚度和不『州阻尼下的地震响 心，并比较非隔震桥梁的反应特一 ，本文输入４种 的随机地震波进行仿真。以梁体加速度（梁 跨ｆ｛Ｉ 图５地震加速度 ＮａｌＹ￣ｅ：Ｌｏａｄ・２ ）、墩顶位移、墩底剪力等作为考察ＭＲＢ 减震性能的主要指标进行结果分析。 在仿真结果中，选取具有代表性的在Ｅ１．Ｃｅｎ— Ｔｙｐｍ Ｂｏｄｙｆｏｒｃｅ ｔｒｏ（Ｎ—Ｓ）波（ ７）顺桥向输入下的桥梁响应曲线 （见 ８），可以发现，在不出现磁饱和的情况下， Ｓｔｅｐ： Ｓｔｅｐ－２（Ｏｙｎａｒｎ￣Ｉｍｐｌｉｃｉｔ） Ｒｅｇｉｏｍ￣ｋｅｄ） 随着支庸刚度ｌ不１Ｉ阻尼的增加，梁体的加速度、位移 Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ： Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ０ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ２：０ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ３：２４００ 日删 。 以及墩顶的位移、加速度和墩底的剪力均呈现减 小的趋势。如果把０ Ａ时刻的ＭＲＢ当作被动支 廊，町以发现，在１．８ Ａ时，梁体的加速度和位移 峰值分别减小了４５％和６０％，墩顶的加速度和位 Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ．： ＡｍＰ－２ 豳＿ 移峰值分别减小ｒ ２５％和３５％。从仿真的结果 来看，墩顶位移和加速度非常小，数艟级仅为 （１０ ｍ／ｓ ）和（１０。１２ｑ），『大】为对于本文的实体 图６体力输入 桥，整个桥墩的质墙仪为｝：部结构的Ｉ／１０左右， 大部分质 还是集中在梁体，可以看作柔性墩，这 样导致桥梁下部结构的响应比 部小很多。 需 婴注意的是，在输入加速度时程数据时，因 为地震波会ｍ现基线漂移的情况，也即最后的仿 ７６ 重庆理工大学学报 从计算结果来看，使电流的变化控制在一个 合理的范围内显得非常关键。电流过大对于桥梁 铅芯橡胶支座（ＬＲＢ），刚度和阻尼的可调使得其 可以应对不同的突发震害，能根据地震力的大小 的减震效果会有负面的影响，并且还会增加能耗； 电流过小又达不到期望的控制效果。从整体来 看，控制下的ＭＲＢ支座拥有良好的减震能力，而 来调节自身的参数，以达到更好的减震效果。 基于其刚度和阻尼可调的特性，其工程应用前景 也十分广阔。 表２给出了４种地震波的水平动力响应。由 于墩顶的响应与梁体相比很小，故只考虑了梁体 的加速度及位移。 由表２可见，在其余３种地震波的输入下，桥 梁结构的反应和ＥＩ．Ｃｅｎｒｔｏ（Ｎ．Ｓ）波类似。随着刚 度及阻尼的增加，各项响应值均不同程度的减小。 这表明ＭＲＢ具有良好的减震能力，不同于被动的 表２桥梁结构的水平地震动响应 ２● ０ ∞ ０ ５ １０ １ ５ ２０ ２５ ３０ ３５ ４０ ４５ ５０ ｔ／ｓ 图７ ＥＩ—Ｃｅｎｔｒｏ（Ｎ—Ｓ）波加速度时程曲线 一∽．曼＼ 喇县 徐彦青，等：基于ＡＢＡＱＵＳ的磁流变支座桥梁水平地震响应分析 ． Ｅ日７７ ４ ３ ８ ６ ４ ２ Ｏ ２ ４ ６ ８ ２ ０ ８ ０ ６ ０ ４ Ｏ ２ ０ ．０ ２ ０ ４ ０ ６ （）８ ．．．３ ．＾２ 曼 ０ 县 １ ．２ ０ ０６ ０ ０４ ０ ０２ ０ ．０ ０２ ０ ０４ ０ ０６ ．．０ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ０ １０ ２Ｏ ３０ ４０ ５０ ０ ｌ０ ２０ ３０ ４０ ５０ ０ ｌ０ ２０ ３０ ４０ ５０ （ｅ）墩底剪力 图８ ＥＩ—Ｃｅｎｔｒｏ（Ｎ—Ｓ）波输入时的结构地震动反应 为了解被动ＭＲＢ的隔震性能，还模拟了，非隔 出具有代表性的ＥＩ－Ｃｅｎｔｒｏ（Ｎ—Ｓ）波输入下的梁 震状态下的桥梁地震响应，限于本文的篇幅，仅给 体加速度和位移响应对比（图９）。在仿真过程 ７８ 重庆理工大学学报 中，被动ＭＲＢ的刚度和阻尼为Ａ＝０状态下的值。 对于非隔震桥梁的模拟，需要将支座处的上下节 ２ ２ 阻尼系数，较好地调和了支座变形和结构位移之 间的关系，具有良好的隔减震能力，并有望代替传 ●Ｏ 之 点耦合，使桥梁上下部成为一个整体。 ５ Ｏ ５ ０ ５ Ｏ ５ Ｏ ５ ０ 统的ＬＲＢ。 ３）基于ＡＢＡＱＵＳ提出了一种新的加载地震 波的方式，更好地模拟了支座的变形以及整体结 构的动力响应，得到了较为可靠的仿真结果，为下 一步进行ＭＲＢ的参数优化、控制改进以及振动台 隔震 ——非隔麓 ０ ５ １０ ｌ ５ ２０ ２５ ３Ｏ ３５ ４０ ４５ ５０ ｔ／ｓ 《ｂ）梁体加速度 图９ 隔震桥梁与非隔震 的地震响应 从图９可以发现：隔震桥梁因为加入了被动 ＭＲＢ的缘故，隔震层刚度较小，导致整个结构的白 振周期变长，支座发生变形以消耗地震能量，并导 致梁体的响应变大，所以需要控制好支座的刚度 和阻尼使得梁体的位移在合理的范围内以避免落 梁。而本文提出的可调参数的ＭＲＢ在此时便体 现出了其优越性：可以在耗能的同时控制梁体位 移，避免整体结构太柔或者太刚，以达到更好的隔 减震效果。 ４ 结论 １）在多个不同的地震波输入下，桥梁结构的 响应随着阻尼和刚度的增加而减小，可控状态下 的ＭＲＢ使桥面的位移和加速度比被动时均减小 了４５％以上，减震效果明显。 ２）将隔震桥梁与非隔震桥梁进行比较，表明 ＭＲＢ能够根据地震动状态来调节自身的刚度以及 试验提供了理论依据和技术支撑。 参考文献： ［１］Ｉａｎ Ｂ，Ａｈｍａｄ Ｉ，Ｌｙｌｅ Ｇ．Ｒｅｃｅｎｔ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＭａｔｅｒｉｅｌ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２０１２，２３（９）： １０３３—１０３９． ［２］ 王炎．铁路减隔震桥梁地震反应分析及易损性研究 ［Ｄ］．杭州：浙江大学，２０１３． ［３］ 杨德喜．ＬＲＢ隔震连续梁桥若干问题研究［Ｄ］．武汉： 华中科技大学，２００６． ［４］ 庞博，王宏．基于时程分析的桥梁支座抗震性能对比 研究［Ｊ］．公路，２０１４（１０）：１３９—１４３． ［５］ 浮洁，居本祥，余淼，等．磁流变弹性体的厚度对其力 学性能的影响［Ｊ］．功能材料，２０１３（９）：１２７７— １２８０，１２８４． ［６］ 李光辉，黄学功，王炅．磁流变弹性体的制备及力学性 能研究［Ｊ］．材料导报，２０１３（２（】）：３６—３９． ［７］ 巫文君．利用ＭＲ阻尼器的隔震结构振动控制试验及 仿真分析［Ｄ］．武汉：武汉理工大学，２００９． ［８］ 王典斌．磁流变阻尼器对高速列车通过简支箱梁桥时 的振动控制研究［Ｄ］．长沙：中南大学．２００９． ［９］ 刘海卿，祝百茹，郭瑞琪．ＳＭＡ复合支座与磁流变阻尼 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