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CSI软件常见隔震器参数设置及说明

筑信达曾亚

正确模拟隔震支座力学性能，是隔震模型得到准确分析结果的关键。CSI软件为用户提供了类型丰富的减隔震单元用于

模拟各类减隔震装置，本文将介绍两类常见隔震支座——橡胶隔震支座和摩擦摆隔震支座在软件中具体模拟方法，使用户了

解隔震连接单元各项参数含义和作用，规避常见应用误区。

1橡胶隔震支座

橡胶支座具有完善成熟的设计理论、稳定的生产工艺技术，以及便捷简单的施工等优点。随着国家抗震减灾措施的落实

以及技术的进步，橡胶支座是应用最为成熟和广泛的。

目前在基础隔震技术上所用到的建筑隔震橡胶支座常见的有三种类型：普通天然橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和高

阻尼橡胶隔震支座（HighDampingRubberIsolator）。普通天然橡胶隔震支座和铅芯橡胶隔震支座采用RubberIsolator连接单

元模拟，下面详细介绍在软件中支座参数的含义。

1.1普通天然橡胶隔震器模拟

用户根据厂家提供的支座产品参数，模拟普通天然橡胶隔震支座的力学性能。本文以产品型号为LNR400的天然橡胶隔

震器为例进行说明，产品参数见表1-1。

图1-1普通天然橡胶隔震支座示意

普通天然橡胶隔震器在分析过程中只考虑其线性性能。故在RubberIsolator定义中，只勾选U1、U2、U3（如图1-2），

并对此三个方向的属性分别进行定义即可。1、2、3代表连接单元局部坐标轴方向，其中1轴为支座轴向，2、3轴为支座剪

切方向。

图1-2普通天然橡胶隔震器模拟

图1-3U1方向属性定义对话框

U1方向为支座轴向，U1方向的有效刚度代表竖向变形特性。建筑隔震橡胶支座只承受竖向纯压缩载荷时，竖向载荷位

移曲线显示出弹簧特性，在设计面压载荷范围内近似为线性关系。故在程序中，U1方向仅需输入线性属性（如图1-3）。

本例中，U1方向有效刚度输入支座产品参数中的竖向刚度1600000（注意单位制）；有效阻尼输入0。

图1-4U2、u3方向属性定义对话框

U2和U3方向有效刚度代表其水平剪切刚度，此数值为线性属性，只用于线性分析工况。一般情况下，U2方向的属性与

U3方向属性相同，采用同样的参数。

有效阻尼：隔震器的有效阻尼值，体现线性分析中隔震器的能量耗散能力，与隔震器的剪切应变相关。切记，有效阻尼

不能与隔震器的等效阻尼比混为一谈。由于隔震模型一般采用非线性时程分析，此数值在非线性分析中不发挥作用，故通常

情况下填写0。

剪切变形位置：剪切变形发生的位置，注意此处输入的数值为距离J端的绝对距离。J端指沿连接单元轴向，末端位置。

更多内容可参考筑信达知识库文章《剪切变形位置》。

本例中，U2、U3方向有效刚度输入支座产品参数中的水平等效刚度660（注意单位制）；有效阻尼输入0；剪切变形位

置取隔震层高度一半的位置，输入0.8。

最后，关于总质量和重量选项的说明。质量用于计算动力分析中的惯性力，用户可以指定一个总平动质量，程序由连接

单元贡献的质量分配到单元两端节点。重量用于考虑连接单元自重，同样用户输入支座自重后，程序自动均分给单元两端节

点。

关于转动惯性矩，每个非线性变形荷载都有对应的质量，以生成合适的ritz向量来进行非线性时程分析。当单元长度非

零或剪切变形位置非零时，对于非线性剪切变形，除了平动质量之外还需要考虑转动惯量。

1.2铅芯橡胶隔震器模拟

用户根据厂家提供的支座产品参数，模拟普通天然橡胶隔震支座的力学性能。本文以产品型号为LRB400的铅芯橡胶隔

震器为例进行说明，产品参数见表1-2。

表1-2铅芯隔震支座产品规格

等效刚度