在隔震建筑中,隔震支墩是指用于支撑叠层橡胶支座的混凝土柱,目前实际工程中将隔震支墩看作悬臂柱,采用偏心受压构件理论对其进行配筋设计。实际上,隔震支墩由于隔震支座安装的要求及大震时的动力稳定要求,通常平面尺寸较大而高度较低,更类似于墩而不是柱。同时,隔震支墩同时承受剪力、轴力和弯矩,而弯矩又与轴力和剪力耦合,但偏心受压构件计算理论只考虑轴力的影响,未考虑剪力影响。因此,目前工程计算得到的隔震支墩配筋与支墩实际的受力存在差异,且没有详细的研究和实验来验证。针对以上问题,本文主要研究内容如下:(1)对不同几何尺寸的隔震支墩受力进行有限元模拟分析,在确保隔震支墩不发生破坏的情况下,改变纵筋的配筋面积,使钢筋应力大致为抗拉设计强度,保证纵筋既不屈服破坏又能充分发挥钢筋的作用,并将该纵筋的配筋面积定义为隔震支墩纵筋的最优配筋面积,通过不同截面尺寸,不同外荷载作用的各种隔震支墩的有限元模拟分析,归纳出隔震支墩纵筋最优配筋率的变化规律;(2)为方便工程人员应用,需给出合理的隔震支墩纵筋最优配筋率公式,但由于有限元分析结果与多因素有关,直接拟合较为困难。因此对不同尺寸、不同荷载作用下的隔震支墩进行拓扑优化,得到了隔震支墩的受力骨架,建立了隔震支墩的简化受力分析模型,利用该简化的受力分析模型,得到支墩纵筋最优配筋率与外荷载及支墩几何尺寸的相关关系;(3)利用已建立的相关关系,对隔震支墩纵筋的最优配筋率进行公式拟合。在不同受力状态下,隔震支墩会出现受拉侧纵筋屈服破坏和受压侧纵筋屈服破坏两种破坏形式。本文分别定义为隔震支墩受拉及受压,按照两种不同的受力特点,分别拟合出相应的配筋计算公式。通过以上研究,得到以下结论:(1)隔震支座的剪切变形小于200%时,无论轴力大小和支墩几何参数,隔震支墩配筋按框架柱的构造配筋率即可满足要求。当隔震支座的剪切变形大于200%时,需要按隔震支墩的实际受力进行配筋,且纵筋最优配筋率随轴力增大,先减小至最小值再增大;(2)隔震支墩一侧的钢筋会出现较大的拉应力,此时隔震支墩易发生受拉破坏,本文定义为隔震支墩受拉,纵筋最优配筋率由受拉钢筋应力控制。随轴力增大,钢筋应力最大值发生在受压侧,此时支墩纵筋的配筋面积由受压侧钢筋应力控制;(3)依据有限元模拟结果,并结合拓扑优化的简化受力分析模型,拟合得到隔震支墩的配筋公式,将拟合公式与有限元模拟结果进行对比,其配筋面积比值在0.85-1.25范围内,说明本文给定的支墩配筋公式较为合理。