樓房等高層建筑用隔震橡膠支座的應(yīng)用和推廣

    一、概述：

    隨著科學技術(shù)的進步，對地震機制、結(jié)構(gòu)破壞機理的研究和認識越來越深入，防震理論和防震措施。不斷取得新的突破。為了更加有效地保護建筑物結(jié)構(gòu)及內(nèi)部設(shè)備、儀器、網(wǎng)絡(luò)和裝飾物等不受損壞，19世紀末、20世紀初產(chǎn)生了隔震技術(shù)。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法是依靠提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身的強度來抗御地震作用和結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身的較小變形來吸收地震能量。盡管適當選擇塑性較好的位置和仔細設(shè)構(gòu)件的細部構(gòu)造可以確保結(jié)構(gòu)的整體性和防止結(jié)構(gòu)倒塌的發(fā)生，但結(jié)構(gòu)受迫振動及構(gòu)件的損傷是不可避免的。因此，采用隔震結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的非隔震結(jié)構(gòu)具有更高的安全性、綜合安全、經(jīng)濟、可行性等因素的考慮，倍受青睞的隔震技術(shù)是基礎(chǔ)隔震技術(shù)。

    基礎(chǔ)隔震是在上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震系統(tǒng)，通過隔震系統(tǒng)來限制和吸收傳入結(jié)構(gòu)的地震能

量。保障上部結(jié)構(gòu)、設(shè)施及其內(nèi)部人員的安全。

    基礎(chǔ)隔震技術(shù)之所以得到廣泛的應(yīng)用，源于它優(yōu)異的抗震和防震效果。建筑物通過采用隔震技術(shù)，可大大提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，在地震或其它震動事件發(fā)生時，可限度的減少人員傷亡及財產(chǎn)損失，保持具有指揮及搶救功能型建筑的有效運行。當?shù)卣馂?zāi)難發(fā)生后，*致命的就是交通出現(xiàn)中斷，公路線中*薄弱的就是橋梁，所以對橋梁的防震處理是非常關(guān)鍵的。橋梁通過采用隔震技術(shù)，可避免橋梁在地震中受到損壞，從而減少交通中斷的概率。

    隔震橡膠支座是目前世界上應(yīng)用*廣泛、技術(shù)*為完善的基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)。建筑隔震系統(tǒng)通常設(shè)在上部建筑和地基之間，多采用建筑隔震橡膠支座；橋梁的隔震系統(tǒng)通常設(shè)在梁體與墩臺之間，多采用橋梁隔震橡膠支座。    ‘

    二、隔震橡膠支座簡介

    隔震橡膠支座是指在抗震級別較高地區(qū)，用于房屋、橋梁或其他結(jié)構(gòu)隔震的橡膠支座。

    普通橡膠支座是由多層橡膠片與薄鋼板硫化、粘合而成的產(chǎn)品。它有足夠的豎向剛度，能將上部構(gòu)造的反力可靠的傳遞給基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，有良好的彈性，適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動，又有較大剪切變形能力。但由于它采用天然橡膠或氯丁橡膠，本身無明顯的阻尼性能，通常天然橡膠支座的阻尼比僅為0.02～0.03以下，而氯丁橡膠支座的阻尼比也只能達到0.05～0.07，因此一般需與阻尼機構(gòu)一起使用。

    在板式橡膠支座的中部或中心周圍豎直地壓入純度為99. 9%的鉛芯就形成了鉛芯橡膠支座(如圖1).由于可能通過調(diào)節(jié)鉛芯的直徑或截面積來選定阻尼，因而支座的設(shè)計有較大靈活性。在荷載反復作用下，鉛芯橡膠支座可以保持良好的抗疲勞性能，具有良好的耐欠性。同時鉛芯的存在又增加了支座的早期剛度，對控制風反應(yīng)和抵抗地基的微震動有利。

 

   鉛芯橡膠支座的吸能效果主要是利用鉛芯彈塑性變形來達到。由于鉛棒的屈服強度較低《約為7MPa)，并在彈塑性變形條件下具有較好的疲勞性，它被認為是一種較理想的阻尼器。大量試驗研究表明：鉛芯橡膠支座的恢復力模式可以用雙線性來表示，如圖所示。由于鉛芯橡膠支座構(gòu)造簡單，能夠提供較大的阻尼性能，可以單獨作為隔震系統(tǒng)使用，在新西蘭、美國和日本被大量應(yīng)用于橋梁的隔震。

    三，隔震橡膠支座的分類和表示方法．

    按支座選用材質(zhì)及有無鉛芯分類：

隔震橡膠支座分為 天然橡膠支座  （用LNR表示）  高阻尼橡膠支座（用HDR表示）    鉛芯橡膠支座  （用LRB表示）

   天然橡膠支座(LNR)是以天然橡膠為主要原材料制成的；高阻尼橡膠支座(HDR)是在橡膠母材中添加碳或其它元素，使疊層橡膠具有良好的阻尼性能；鉛芯橡膠支座(LRB)是含有鉛芯的橡膠支座，以提高隔震支座的阻尼比，并增加隔震支座的早期剛度，以便控制風反應(yīng)或微震。

    采用以上何種形式的隔震橡膠支座都至少具有如下功能：具有足夠的耐久性，大于一般建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計年限：具有足夠的豎向和水平剛度，能夠穩(wěn)定的支承上部結(jié)構(gòu)，并保證上部結(jié)構(gòu)基本周期延長到1.5-3.0秒左右：具有足夠大的水平變形能力，確保在強震下不會出現(xiàn)失穩(wěn)；水平剛度受垂直壓縮荷載的影響較小；設(shè)計及施工方便。 

   

 四、 隔震橡膠支座的適用范圍 ：    

    隔震橡膠支座的應(yīng)用范圍非常廣泛，對于重要建筑和指揮、救援性建筑（如：博物館、醫(yī)院、消防指揮中心、核電站等）以及地震多發(fā)地區(qū)的基礎(chǔ)性建筑(如：橋梁、體育館、大型工廠、居住群等)通過采用隔震技術(shù)，提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力，避免造成人員傷亡、財產(chǎn)損失、危險品泄露并及時組織救援等。

    根據(jù)其它使用對象：隔震橡膠支座一般可分為橋梁用隔震橡膠支座和建筑用隔震橡膠支座。

   

 五  、建筑用隔震橡膠支座的技術(shù)指標及標準：

    建筑隔震橡膠支座采用標準及依據(jù)：

    我公司生產(chǎn)的橋梁用隔震橡膠支座是依據(jù)中華人民共和國國家標準GB20688,3-2006《橡膠支座第3部分：建筑隔震橡膠支座》、GB/T20688.1-2007《橡膠支座第1部分：隔震橡膠支座試驗方法》進行

設(shè)計和生產(chǎn)加工的。