现今对板式橡胶支座的研究大多偏向静力性能方向,但对板式橡胶支座动力性能方面研究不足。鉴于板式橡胶支座通常服役于动力环境中,如:高层建筑中的抗震橡胶支座、汽车和高铁桥梁中的橡胶支座等,因此对其在动力性能方面的研究具有十分重要意义。为了研究板式橡胶支座在冲击作用下的动力性能,设计并进行了一系列试验研究:对冲击试验用的板式橡胶支座的组成材料——橡胶和板式橡胶支座本身进行了材性试验:根据各种橡胶材性试验的标准,对橡胶进行了拉伸、压缩和剪切试验,得到橡胶拉伸强度、扯断伸长率为、压缩模量和剪切强度。根据交通部行业标准对冲击试验用的板式橡胶支座进行抗压、抗剪试验,得到板式橡胶支座抗压弹性模量和抗剪弹性模量。创新的设计并制作了混凝土反力分布测试座,通过该测试座能直观测量橡胶支座在冲击作用下底部的力分布情况,直观分析支座对冲击作用的耗能效果;最后创新的设计并进行了板式橡胶支座的冲击试验.通过对试验数据进行整理、分析和公式拟合,研究并总结了板式橡胶支座在冲击作用下的动力性能:(1)在不同高度冲击下,通过测试座底部力传感器的数据曲线发现:同一位置的力传感器数据曲线走势基本一致,只是大小有差别,表示随着冲击力改变,橡胶支座底部对冲击作用的响应方式基本不变;(2)通过研究橡胶支座在冲击荷载下距冲击点较远处底部力传感器数据发现:冲击作用并非全部通过橡胶支座传递到下部。支座会将自身所受部分冲击力向四周发散,将部分集中的点冲击作用分散到支座四周,引发支座四周产生短时、频率不定、较为强力但逐渐递减的振动;(3)通过研究橡胶支座冲击点及冲击点附近处底部力传感器数据发现:冲击作用下,橡胶支座底部力在冲击点处只呈现一个峰值,即冲击时,冲击力传递到底部传感器,而距离冲击点较远处的底部传感器数据,除峰值外有多个较高值。表明橡胶支座在冲击点附近的大部分力会作用于冲击物;(4)由不同高度冲击试验中的加速度计和底部力传感器数据可得:加速度随着冲击高度增加呈线性增加,每上升0.1m高度,加速度增加3-4 m/s2;冲击荷载传递到底部的力,随着冲击力增加增量减少,因为冲击力变大,板式橡胶支座反弹作用也随之增加,导致底部力增量减少;(5)对支座表面冲击力和冲击点处底部力进行分析发现:冲击作用下,传递到底部最大力约为冲击力的16%。因为板式橡胶支座在冲击作用下会将冲击能通过自身振动和反弹铁球耗散;(6)通过研究冲击作用下板式橡胶支座底部力分布情况可得:冲击作用下,距离冲击点越远底部力越小。在距离冲击中心100mm内,底部力下降速率最大;100mm到200mm下降速率趋于平缓;200mm以后底部力基本归零。结合Origin对冲击距离和底部力进行了数值拟合,得到了冲击作用下,橡胶支座底部力分布情况;(7)冲击点正下方力传感器最能反应板式橡胶支座的耗能情况,对该传感器数据进行了函数拟合;(8)结合结论(5)(6)(7)可得:明确冲击力大小和位置后,便可明确板式橡胶支座将上部冲击力传递到下部结构的具体数值与分布情况。结论:通过本文设计并进行的一系列系统性的试验研究:明确了支座耗能机理和冲击作用下底部力分布的具体数值。本文的研究对板式橡胶支座在桥梁、抗震和高铁轨道等工程应用中,较高的的理论及实用价值。