叠层钢板橡胶垫隔震结构的发展及应用概况

摘要：本文对隔震结构的概念以及叠层钢板橡胶垫的构造进行了介绍，概括了隔震结构的发展及工程应用情况。说明隔震结构的应用具有明显的经济效益和社会效益，是今后的发展趋势。

关键词：叠层钢板橡胶垫；隔震结构；发展；应用

中图分类号：TU3 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-03-0-01

隔震结构是通过隔震层将地震作用隔离从而保护上部结构的一种被动减震结构形式。隔震结构主要是通过延长结构的基本周期而使得进入上部结构的加速度大大降低，从而达到隔离地震作用的目的。采用叠层钢板橡胶垫作为隔震层部件是目前隔震体系中应用最多的，被广泛地应用在国内外的桥梁、办公楼、住宅的建设中。

以叠层钢板橡胶支座作为隔震层的隔震结构有几大特点：具有足够的竖向刚度和竖向承载力；隔震效果明显、稳定。具有足够小的水平刚度，保证建筑物基本周期延长至2-3秒或3秒以上；具有恰当的阻尼比，能有效地吸收地震能量，减少上部结构的地震反应；具有稳定的弹性复位功能，能在多次地震中自动瞬时复位；构造简单，安装检测修复方便；具有足够的耐久性，产品正常使用寿命为60年；充分的工程应用经验并成功地经受了真实地震的考验；具有耐反复荷载、耐疲劳、耐老化等特性。当地面发生剧烈地震震动时，上部结构仍处于正常的弹性工作状态。根据地震模拟震动台试验和地震实测的结果表明，夹层橡胶隔震垫隔震体系的结构加速度反应只相当于传统抗震结构（基础固定）加速度反应的1/4-1/12。橡胶垫隔震体系除了比传统抗震体系具有明显降低地震反应、确保安全外，还可降低房屋造价。一般7区可节-3％，8区节-15％，9区节0-20％。同时，它的抗震措施（橡胶隔震垫）简单明了，震后修复方便，且可使上部结构设计自由灵活。

世界上首座使用铅芯橡胶支座的建筑是1981年在新西兰建造的惠灵顿William示范性房屋。铅芯橡胶垫还被用于建筑物的加固。美国犹他州盐湖政府大楼是一所建于1894年的五层无配筋砖石结构建筑，离Wasatch断层只有3km，很容易为地震破坏。该楼就采用了在基础下组合安装合成橡胶支座与铅芯橡胶支座隔震的加固方案。新西兰议会大楼是用铅心橡胶垫加固建筑物的另一个重要例子。

进入八十年代，隔震研究逐渐在我国得到重视，夹层橡胶垫技术逐渐为众多学者认识研究。同时，针对我国的国情，研究的重点集中在以砌体结构为主要应用对象的隔震结构上。橡胶支座技术应用情况有：1993年在河南安阳自主开发的铅芯橡胶支座建造一座底框住宅楼。1994年，又在四川冕宁建成一座八层框架隔震综合楼；1995-1996年又陆续在广东、云南、四川、陕西等地兴建了一比隔震建筑。从1997年开始，橡胶支座隔震建筑开始在各地推广，建筑面积明显增加。这些隔震建筑取得了较好的效果。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的第十二章对隔震结构做了较为详尽的规定。

我国的隔震器材生产也取得了巨大的进展。在联合国的援助支持下，我国在广东汕头建成了具有现代化设备和较大生产规模的夹层橡胶垫生产中心――中国汕头(和泰)隔震器材公司。该厂生产的夹层橡胶垫产品在我国和日本等国经过了全面严格的质量检验和认可，达到了较高的质量指标，并且价格较低。后来，我国北京、徐州等地又先后建成了隔震器材生产公司，并有较高质量的产品。

在已建成的隔震建筑中，不少已经经受了实际地震的考验。如日本仙台市东北大学校园内的一栋三层楼房，我国汕头和大理建成的夹层橡胶垫隔震结构，在1994年和1995年分别经受了台湾海峡地震(7.3级)和云南地震(6.5级)的考验。上述隔震结构在地震中的良好表现，使人们对结构隔震技术充满了信心，并为隔震技术提供了强有力的支持，同时也进一步证明了隔震技术的优越性。

叠层橡胶垫隔震技术的成熟及推广应用，标志着人类在强地震中确保安全的房屋的时代的到来。它为人类减轻地震灾害提供了了条更加合理、有效、安全的新途径，这将引起建筑结构抗震技术的变革，是人类抗震技术发展史上一个重要的里程碑。隔震结构的发展呈现越来越宽广的前途。

参考文献：

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