板式橡胶支座具有结构简单、性能可靠、安装更换方便等优点,广泛应用于中小跨径梁桥。在受到水平荷载或者梁体产生移位的情况下,板式橡胶支座的摩擦滑移、剪切变形可降低传递给桥墩的水平力,有助于保护桥墩的安全。本文研究了中小跨径桥梁中两种常用尺寸板式橡胶支座的剪切变形规律、摩擦滑移耗能规律、正应力及切应力分布规律,在此基础上进行了支座与桥墩串联体系力学性能分析,主要研究工作如下:开展了板式橡胶支座剪切变形与摩擦滑移试验研究。试验考虑了支座与接触体的界面连接方式、竖向压应力、尺寸等参数。试验结果表明:随着竖向压应力降低,支座滑动位移显著增大,脱空明显,滞回曲线面积增大,总耗能能力显著增强,但限制了支座等效剪应变的发挥。两表面均放置砂纸支座等效剪应变可达到130%~160%,支座与加载体之间无相对滑动,提高了等效剪应变的发挥;两表面无砂纸支座的等效剪应变明显比两表面放置砂纸支座的偏低,但滑动耗能较大。不同几何尺寸条件,尺寸较小的支座,竖向压应力及界面连接方式的变化对其剪切性能影响显著。在板式橡胶支座剪切、滑移试验的基础上,利用ABAQUS软件,对不同界面连接方式的板式橡胶支座力学行为进行有限元分析。首先对支座滞回曲线、等效阻尼比的试验结果与数值模拟结果对比分析,验证有限元分析方法的可行性。在此基础上,分析了板式橡胶支座水平力-位移曲线、正应力分布规律、剪应力分布规律。结果表明:最大正应力由大到小顺序为无绑定支座>单面绑定支座>双面绑定支座,说明支座的滑移增加其最大正应力,在支座设计与施工时尽量使支座与接触面固定,防止支座的应力超限。剪应力沿截面宽度方向呈反对称分布,剪应力大小约为正应力的10%,不是支座损伤的主要因素。进行水平荷载作用下串联体系有限元数值分析。根据串联体系水平力平衡协调方程,进行串联体系计算公式推导。通过XTRACT软件,对桥墩弯矩-曲率、水平力-位移进行分析;并结合串联体系力学关系计算公式,推导出不同加载阶段桥墩损伤与支座变形之间关系。有限元分析从桥墩水平力、位移、塑性压应变等方面验证了支座的滑移可以使桥墩的损伤降低5%。此外,桥墩的变形导致支座应力不再均匀分布。