抗震設(shè)計(jì)中-隔震技術(shù)系統(tǒng)介紹

隔震技術(shù)介紹本文源于上海大大學(xué)隔震網(wǎng)網(wǎng)，基于讓讓廣大讀者者更好了解解隔震技術(shù)術(shù)，將之copy至此。切切勿亂傳。謝謝謝配合。前言：我國(guó)地處全球兩兩兩大地震震帶之之間，是是一個(gè)個(gè)多地震震國(guó)家家，地震震帶主主要分布布在：：東南-臺(tái)灣灣和福建建沿海海一帶，華華北北-太行山沿沿線和京京津唐唐渤地區(qū)區(qū)，西西南-青藏高高原、云云南和和四川西西部，西西北-新疆和和陜甘寧寧部分分地區(qū)。回回顧顧過(guò)去的的歷史史，地震震給人人類帶來(lái)來(lái)了巨巨大的災(zāi)災(zāi)難和和損失。本本網(wǎng)網(wǎng)站希望望能為為人們提提供一一個(gè)了解解隔震震結(jié)構(gòu)的的平臺(tái)臺(tái)，提供供隔震震理論與與技術(shù)術(shù)，以及及實(shí)際際工程應(yīng)應(yīng)用等等相關(guān)資資料，并并時(shí)刻關(guān)關(guān)注隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)前沿沿發(fā)展，期期望望使人們們對(duì)隔隔震建筑筑有全全面的了了解，以以推動(dòng)我我國(guó)隔隔震建筑筑全面面、快速速、健健康發(fā)展展。隔震結(jié)構(gòu)與普通通通結(jié)構(gòu)建建造成成本比較較：相比于普通建筑筑筑結(jié)構(gòu)，采采用用隔震設(shè)設(shè)計(jì)的的建筑物物，盡盡管增加加了隔隔震部分分的成成本，但但可以以使上部部建筑筑的設(shè)防防烈度度降低了了一度度，從而而減少少了相關(guān)關(guān)的成成本。隔震理論：隔震結(jié)構(gòu)基本信信信息

在人類漫漫長(zhǎng)的發(fā)發(fā)展歷歷史過(guò)程程中，經(jīng)經(jīng)歷了無(wú)無(wú)數(shù)次次強(qiáng)烈地地震，僅僅上個(gè)世世紀(jì)的的百年中中，由由地震引引起的的傷亡人人數(shù)超超過(guò)

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萬(wàn)萬(wàn)人的強(qiáng)強(qiáng)震就就多達(dá)近200次。19776年7月228日凌晨33時(shí)28分，在在我國(guó)河河北省省北部工工業(yè)重重鎮(zhèn)唐山山市發(fā)發(fā)生了里里氏77.8級(jí)強(qiáng)地地震，中中心區(qū)區(qū)烈度達(dá)達(dá)到111度。地震震引起的的死亡亡人數(shù)為24427669，受受傷人數(shù)數(shù)達(dá)到到16488551，倒塌房房屋總數(shù)數(shù)近3322萬(wàn)間。日日本在經(jīng)經(jīng)歷了了

192233

年的關(guān)東東大地震(11923年ll月17日，死死亡1000000人)仁仁后，對(duì)對(duì)建筑筑物的抗抗震及及防災(zāi)給給予了了足夠的的重視視。然而而在11995年11月17日凌凌晨5時(shí)466分，兵庫(kù)庫(kù)縣縣南部發(fā)發(fā)生了了強(qiáng)烈地地震((死亡55000人，受傷傷人數(shù)約約為3350000人人，全部部損壞壞或部分分損壞壞的房屋屋達(dá)

18000000

戶，11995年22月16日讀讀賣新聞聞消息息)，造成巨巨大的人人員和和經(jīng)濟(jì)財(cái)財(cái)產(chǎn)損損失，對(duì)對(duì)穩(wěn)步步發(fā)展的的現(xiàn)代代抗震結(jié)結(jié)構(gòu)提提出了新新的疑疑問(wèn)。

傳統(tǒng)抗震震結(jié)構(gòu)地地震反反應(yīng)的計(jì)計(jì)算分分析理論論在經(jīng)經(jīng)歷了20世世紀(jì)

20--30年代的的靜力計(jì)計(jì)算理理論，

400-50年代代的反應(yīng)應(yīng)譜計(jì)計(jì)算理論論后，于于60年代又又逐步過(guò)過(guò)渡到到動(dòng)力分分析理理論方面面。無(wú)無(wú)可置疑疑的是是經(jīng)過(guò)數(shù)數(shù)十年年的研究究和工工程實(shí)踐踐，人人類在抵抵抗地地震這種種突發(fā)發(fā)自然災(zāi)災(zāi)害、保保障人類類生命命安全方方面確確實(shí)取得得了顯顯著的進(jìn)進(jìn)步。但但在減少少地震震帶來(lái)的的經(jīng)濟(jì)濟(jì)損失方方面可可以認(rèn)為為是沒(méi)沒(méi)有明顯顯的進(jìn)進(jìn)展，這這一觀觀點(diǎn)可能能出乎乎很多人人意料料，事實(shí)實(shí)上現(xiàn)現(xiàn)代社會(huì)會(huì)遭受受地震災(zāi)災(zāi)害的的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大大于1個(gè)世紀(jì)紀(jì)前。19995年日本神神戶大地地震造造成的經(jīng)經(jīng)濟(jì)損損失高達(dá)

220000

億億美元，地地震震持續(xù)20秒秒，每秒秒的損損失達(dá)

1000

億美元元。這樣樣巨大大的經(jīng)濟(jì)濟(jì)損失失嚴(yán)重影影響一一個(gè)國(guó)家家、一一個(gè)地區(qū)區(qū)和城城市的發(fā)發(fā)展和和建設(shè)。

基于傳統(tǒng)統(tǒng)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)提提出的抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)思想想以“小小震不壞壞、設(shè)設(shè)防烈度度可修修、大震震不倒倒”三水準(zhǔn)為為設(shè)防目目標(biāo)，建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)依靠靠結(jié)構(gòu)的的變形形來(lái)吸收收并消消耗地震震能量量。在結(jié)結(jié)構(gòu)遭遭遇到中中、小小型地震震時(shí)，依依靠結(jié)構(gòu)構(gòu)吸收收并消耗耗地震震能量是是可行行的。然然而，當(dāng)當(dāng)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)遭遭遇到大大地震震或特大大罕遇遇地震時(shí)時(shí)，完完全依靠靠結(jié)構(gòu)構(gòu)難以吸吸收并并消耗巨巨大的的地震能能量。因因此，雖雖然采采用了嚴(yán)嚴(yán)格的的設(shè)計(jì)，在在遇遇到超過(guò)過(guò)規(guī)范范設(shè)計(jì)要要求的的大地震震或特特大地震震時(shí)仍仍無(wú)法確確保結(jié)結(jié)構(gòu)安全全，尋尋求有別別于傳傳統(tǒng)抗震震體系系的新體體系成成了眾多多學(xué)者者的研究究目標(biāo)標(biāo)。

基礎(chǔ)隔震震結(jié)構(gòu)體體系通通過(guò)設(shè)置置隔震震層，將將結(jié)構(gòu)構(gòu)分為上上部結(jié)結(jié)構(gòu)、隔隔震層層和下部部結(jié)構(gòu)構(gòu)三部分分，地地震能量量經(jīng)由由下部結(jié)結(jié)構(gòu)傳傳到隔震震層，由由隔震層層的隔隔震裝置置吸收收并消耗耗主要要地震能能量后后，僅有有少部部分能量量傳到到上部結(jié)結(jié)構(gòu)。隔隔震層的的設(shè)置置改變了了上部部結(jié)構(gòu)的的周期期，降低低了結(jié)結(jié)構(gòu)的地地震反反應(yīng)，確確保上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)在大大地震時(shí)時(shí)仍可可處于彈彈性狀狀態(tài)，或或保持持在彈塑塑形變變形狀態(tài)態(tài)的初初期狀態(tài)態(tài)。

美國(guó)Norrthrriddge大地震震(19944年)和日本本神戶大大地震震(19955年)中地震震區(qū)隔震震建筑筑記錄到到的最最大加速速度反反應(yīng)表明明：隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)頂層層加速度度反應(yīng)應(yīng)峰值僅僅為非非隔震結(jié)結(jié)構(gòu)的的20%((隔隔震結(jié)構(gòu)1998Gaal，非非隔震結(jié)結(jié)構(gòu)9965GGall)。這是世世界上最最早實(shí)實(shí)測(cè)到的的隔震震和非隔隔震結(jié)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)強(qiáng)地震震作用下下的加加速度反反應(yīng)對(duì)對(duì)比紀(jì)錄錄，證證實(shí)了隔隔震結(jié)結(jié)構(gòu)體系系是當(dāng)當(dāng)前一種種較為為理想的的減輕輕地震災(zāi)災(zāi)害的的新型結(jié)結(jié)構(gòu)體體系。隔震結(jié)構(gòu)與抗震震震結(jié)構(gòu)

建筑物的的規(guī)模、重重量量、強(qiáng)度度、堅(jiān)堅(jiān)固性與與人體體的大小小、體體重、柔柔韌性性相比要要大的的多，這這種由由質(zhì)量和和剛度度構(gòu)成的的安定定的建筑筑保障障了人類類的日日常生活活空間間。建筑筑物最最重要的的功能能是能承承受持持續(xù)發(fā)揮揮作用用的重量量，但但同時(shí)也也要能能抵擋頻頻率較較小的地地震、臺(tái)臺(tái)風(fēng)等外外界自自然災(zāi)害害。

建筑物設(shè)設(shè)計(jì)早期期，設(shè)設(shè)計(jì)尚處處于靜靜力設(shè)計(jì)計(jì)階段段，此時(shí)時(shí)尚無(wú)無(wú)抗震結(jié)結(jié)構(gòu)這這個(gè)說(shuō)法法，結(jié)結(jié)構(gòu)依靠靠的是是自身剛剛度抵抵御外界界水平平和豎向向荷載載。所建建成的的結(jié)構(gòu)都都是所所謂的“剛性性結(jié)構(gòu)體”。然然而，靜靜力理理論設(shè)計(jì)計(jì)的房房屋在歷歷史許許多地震震受到到重大損損失。隨隨著科技技的進(jìn)進(jìn)步以及及房屋屋層高的的不斷斷增大，人人們們開(kāi)始考考慮建建筑抗震震問(wèn)題題。20世紀(jì)紀(jì)50年代初初，隨著著強(qiáng)震震儀的出出現(xiàn)和和結(jié)構(gòu)動(dòng)動(dòng)力特特性的不不斷深深入研究究，提提出了沿沿用至至今乃至至今后后的“延性結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”。這這種理論論思想想是在一一定程程度上控控制結(jié)結(jié)構(gòu)體系系的剛剛度，允允許結(jié)結(jié)構(gòu)在中中大震震時(shí)發(fā)生生變形形，從而而將地地震能量量以動(dòng)動(dòng)能的形形式耗耗散掉，從從而而保護(hù)建建筑物物不至于于倒塌塌。因此此，傳傳統(tǒng)抗震震設(shè)計(jì)計(jì)基本要要素中中，首先先是保保證建筑筑物要要能持續(xù)續(xù)支持持自身重重量，其其次是能能夠通通過(guò)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的強(qiáng)度度和延延性來(lái)吸吸收地地震輸入入的能能量。

但是，抗抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)有著著不可彌彌補(bǔ)的的致命弱弱點(diǎn)：：它雖然然能在在地震中中不至至于倒塌塌，但但是它允允許結(jié)結(jié)構(gòu)變形形，甚甚至是嚴(yán)嚴(yán)重破破壞。因因此，每每當(dāng)發(fā)生生地震震時(shí)，傳傳統(tǒng)抗抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)通過(guò)過(guò)混凝土土裂縫縫以及鋼鋼筋屈屈服形式式吸收收地震能能量，但但多數(shù)情情況下下，建筑筑物內(nèi)內(nèi)過(guò)大的的加速速度、速速度和和層間變變形會(huì)會(huì)使建筑筑物內(nèi)內(nèi)部遭到到毀滅滅性破壞壞，地地震后存存在較較大殘余余變形形，建筑筑物功功能難以以維持持，震后后維修修費(fèi)用大大大增增加。

抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)在地震震中的的糟糕表表現(xiàn)促促使全世世界人人們不斷斷思考考，隔震震結(jié)構(gòu)構(gòu)體系從從此應(yīng)應(yīng)運(yùn)而生生。隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)的基基本是通通過(guò)在在基礎(chǔ)結(jié)結(jié)構(gòu)與與上部結(jié)結(jié)構(gòu)之之間設(shè)置“隔隔震層”，使使地震時(shí)時(shí)上部部結(jié)構(gòu)與與地基基水平震震動(dòng)分分離，從從而保保護(hù)上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)。目前前國(guó)際際上應(yīng)用用較多多的是基基礎(chǔ)隔隔震建筑筑。通通過(guò)在隔隔震層層設(shè)置隔隔震支支座和阻阻尼器器等隔震震裝置置，其中中隔震震支座能能夠安安定持續(xù)續(xù)地支支撐建筑筑物重重量、追追隨建建筑物的的水平平變形，并并且且具有適適當(dāng)?shù)牡膹椥曰只謴?fù)力力，而阻阻尼器器能夠用用于吸吸收地震震輸入入能量。因因此此耳針結(jié)結(jié)構(gòu)是是一種遵遵循并并超越抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)思想想的結(jié)結(jié)構(gòu)形式式。當(dāng)當(dāng)結(jié)構(gòu)遭遭受罕罕遇地震震時(shí)，作作用于上上部結(jié)結(jié)構(gòu)的水水平力力比一般般結(jié)構(gòu)構(gòu)要小的的多。因因此很容容易對(duì)對(duì)上部結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行彈性性設(shè)計(jì)計(jì)。所以以即使使遭受罕罕遇大大地震時(shí)時(shí)，隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)也能能維持上上部結(jié)結(jié)構(gòu)的功功能，確確保建筑筑物內(nèi)內(nèi)部財(cái)產(chǎn)產(chǎn)不遭遭受損失失，保保障生命命安全全。

隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)抵抵御地震震的強(qiáng)強(qiáng)大能力力已在在日本、美美國(guó)國(guó)、中國(guó)國(guó)等許許多國(guó)家家得到到驗(yàn)證。隔隔震震體系優(yōu)優(yōu)良的的抗震能能力也也表明，未未來(lái)來(lái)的結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震震設(shè)計(jì)將將是以以隔震體體系全全面替代代傳統(tǒng)統(tǒng)抗震體體系而而開(kāi)展的的。隔震結(jié)構(gòu)的發(fā)展展展一、隔震技術(shù)的的的發(fā)展

地震是最最嚴(yán)重的的自然然災(zāi)害之之一，隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)是一一種有效效抵抗抗地震的的結(jié)構(gòu)構(gòu)。早在

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世紀(jì)，歐歐洲就已已經(jīng)萌萌發(fā)了基基礎(chǔ)隔隔震思想想。但但直至上上世紀(jì)紀(jì)

70年年代，新新西蘭蘭學(xué)者Robbinssonn研發(fā)出鉛鉛芯芯橡膠支支座后后，基礎(chǔ)礎(chǔ)隔震震技術(shù)才才開(kāi)始始逐步受受到人人們的關(guān)關(guān)注。11969年，現(xiàn)現(xiàn)代第一一座隔隔震建筑筑出現(xiàn)現(xiàn)在南斯斯拉夫夫，建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)為

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層層鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)，隔隔震震裝置采采用天天然橡膠膠支座座。19700

年左右，法法法國(guó)在馬馬賽蘭蘭蒙斯克克鎮(zhèn)建建造了一一幢

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層教學(xué)學(xué)樓，首首次采采用了疊疊層鋼鋼板橡膠膠支座座隔震。19981年竣工工的新西西蘭惠惠靈頓威威廉克克雷頓(WiilliiammCllayytonn)大大樓是世世界上上第一座座使用用鉛芯橡橡膠支支座的結(jié)結(jié)構(gòu)。11984年，美美國(guó)加州州福希希爾司律律師事事務(wù)中心心落成成，這是是美國(guó)國(guó)第一座座隔震震建筑，也也是是世界上上首次次使用高高阻尼尼橡膠支支座隔隔震的建建筑物物。19844年，美國(guó)國(guó)鹽鹽湖市政政大廈廈采用隔隔震技技術(shù)加固固，這這是世界界上第第一個(gè)用用基礎(chǔ)礎(chǔ)隔震方方法對(duì)對(duì)建筑物物進(jìn)行行抗震加加固的的工程，其其中中隔震系系統(tǒng)采采用鉛芯芯橡膠膠支座。20003年落成成的日本本大阪阪楠葉塔塔樓城城最高部部分達(dá)達(dá)到136..8m，是目目前在建建的應(yīng)應(yīng)用基礎(chǔ)礎(chǔ)隔震震技術(shù)的的最高高建筑物物。

目前，日日本、新新西蘭蘭等多震震國(guó)家家在隔震震技術(shù)術(shù)的理論論和應(yīng)應(yīng)用研究究中已已取得了了令人人矚日的的成果果，技術(shù)術(shù)處于于世界領(lǐng)領(lǐng)先水水平。日日本是是世界上上最重重視抗震震設(shè)計(jì)計(jì)的國(guó)家家之一一，在設(shè)設(shè)計(jì)建建筑時(shí)考考慮的的抗震等等級(jí)要要普遍高高于美美國(guó)和歐歐洲。自自從19866年建成第第一一座大型型現(xiàn)代代隔震建建筑后后，日本本的隔隔震建筑筑已經(jīng)經(jīng)增加至10000棟左右右，特別別是在在19955年年阪神大大地震震后，建建筑隔隔震技術(shù)術(shù)得到到日本政政府的的大力推推廣。隔隔震技術(shù)術(shù)不僅僅應(yīng)用于于政府府辦公大大樓和和醫(yī)院，而而且且越來(lái)越越多的的住宅建建筑也也開(kāi)始考考慮隔隔震技術(shù)術(shù)。日日本的隔隔震建建筑主要要是新新建的建建筑物物、橋梁梁，隔隔震技術(shù)術(shù)用于于結(jié)構(gòu)維維修加加固的情情況較較少。隔隔震裝裝置多用用夾層層橡膠隔隔震墊墊。早期期隔震震系統(tǒng)是是由天天然橡膠膠支座座加阻尼尼器或或鉛芯橡橡膠支支座組成成。近近些年來(lái)來(lái)，使使用高阻阻尼天天然橡膠膠支座座的隔震震建筑筑也越來(lái)來(lái)越多多。

新西蘭的的隔震裝裝置以以鉛芯橡橡膠支支座為主主，主主要用于于橋梁梁結(jié)構(gòu)，也也用用于重要要建筑筑物。19992年，新西西蘭學(xué)者者合著著了《工工程隔隔震概率率》，這這是隔震震領(lǐng)域域內(nèi)第一一本較較為系統(tǒng)統(tǒng)而完完整地介介紹隔隔震技術(shù)術(shù)在土土水工程程中應(yīng)應(yīng)用的專專著。

在我國(guó)，7770年代末和和80年代前前期，隔隔震技技術(shù)開(kāi)始始受到到關(guān)注，研研究究重點(diǎn)主主要集集中在滑滑移摩摩擦隔震震體系系上，這這是由由于當(dāng)時(shí)時(shí)滑移移摩擦隔隔震元元件的價(jià)價(jià)格低低，比較較適合合我國(guó)國(guó)國(guó)情。880年代后期期，我國(guó)國(guó)學(xué)者者開(kāi)始重重點(diǎn)關(guān)關(guān)注橡膠膠支座座隔震技技術(shù)。在在國(guó)家自自然科科學(xué)基金金會(huì)等等基金資資助下下，以中中國(guó)建建筑科學(xué)學(xué)研究究院周錫錫元和和蘇經(jīng)宇宇、廣廣州大學(xué)學(xué)周福福霖、華華中科科技大學(xué)學(xué)唐家家祥等學(xué)學(xué)者為為學(xué)術(shù)帶帶頭人人，進(jìn)行行了橡橡膠隔震震支座座研制、隔隔震震結(jié)構(gòu)分分析和和設(shè)計(jì)方方法、結(jié)結(jié)構(gòu)模型型振動(dòng)動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)驗(yàn)、橡橡膠支座座產(chǎn)品品性能檢檢驗(yàn)、檢檢測(cè)技術(shù)術(shù)、施施工技術(shù)術(shù)等全全方位的的系統(tǒng)統(tǒng)研究工工作。提提出了橡橡膠支支座隔震震建筑筑的成套套技術(shù)術(shù)。90年代代后，我我國(guó)隔隔震研究究趨于于活躍。

目前，我我國(guó)許多多研究究人員開(kāi)開(kāi)展了了多種形形式的的隔震元元件和和隔震體體系的的大量研研究工工作。19880年，由冶冶金部建建筑研研究總院院李立立主持，在在北北京采用用砂礫礫層隔震震的方方法建造造了幾幾座單層層隔震震房屋和和北京京中關(guān)村村一幢幢

4層磚混混房屋，這這是是我國(guó)最最早的的隔震建建筑。11993年，由由廣州大大學(xué)周周福霖主主持，在在汕頭市市建成成我國(guó)第第一座座夾層橡橡膠墊墊隔震房房屋。11993年，由由建筑科科學(xué)研研究院周周錫元元、王亞亞勇等等主持，在在新新疆獨(dú)山山子建建成我國(guó)國(guó)第一一座滑移移板((聚四氟乙乙烯烯)隔震房屋屋。19944年，由華華中中理工大大學(xué)唐唐家祥、劉劉再再華主持持，在在安陽(yáng)市市建成成我國(guó)第第一座座采用鉛鉛芯疊疊層橡膠膠隔墊墊的隔震震房屋屋。至今今，我我國(guó)已建建成隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)有幾幾百棟，分分布布于北京京、上上海、新新疆、河河南、江江西、廣廣東等200個(gè)省市，覆覆覆蓋了我我國(guó)大大部分地地震設(shè)設(shè)防區(qū)。二、隔震理論的的的發(fā)展

199233年日本關(guān)關(guān)東東大地震震后不不久，抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)邁出出了第第一步。抗抗震震設(shè)計(jì)是是在針針對(duì)重力力設(shè)計(jì)計(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)中，增增加抵抗抗地震震的功能能而開(kāi)開(kāi)始的。在在不不斷摸索索一種種能從根根本上上避免地地震災(zāi)災(zāi)害的基基礎(chǔ)上上，導(dǎo)致致了隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)的實(shí)實(shí)現(xiàn)。關(guān)關(guān)東大大地震后后不久久引入了了震度度法的概概念，引引發(fā)了是是否提提倡剛性性結(jié)構(gòu)構(gòu)的爭(zhēng)論論。震震度法是是指在在重力和和地震震力的作作用下下，使建建筑物物的應(yīng)力力狀態(tài)態(tài)保持在在彈性性范圍內(nèi)內(nèi)的一一種設(shè)計(jì)計(jì)方法法。這時(shí)時(shí)，把把地震施施加在在建筑物物上的的水平作作用力力，設(shè)定定為建建筑物重重量的的0.1倍。

20世紀(jì)紀(jì)60年代后后半期以以來(lái)的的高速經(jīng)經(jīng)濟(jì)成成長(zhǎng)，促促進(jìn)了了城市建建筑高高層化的的發(fā)展展，有關(guān)關(guān)地震震多發(fā)國(guó)國(guó)家是是否適合合興建建高層建建筑的的爭(zhēng)論引引發(fā)了了第二次次剛?cè)崛嶂疇?zhēng)。高高層層化會(huì)使使建筑筑物的周周期變變長(zhǎng)，與與之成成反比例例作用用于建筑筑物的的震度也也會(huì)明明顯減小小，因因此剛?cè)崛嶂疇?zhēng)爭(zhēng)中柔性性學(xué)說(shuō)說(shuō)一方占占了上上風(fēng)。

隨著電子子計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)術(shù)的發(fā)展展和觀觀測(cè)技術(shù)術(shù)的充充實(shí)，地地震時(shí)時(shí)建筑物物的狀狀況能夠夠更詳詳細(xì)地得得到了了解。短短周期期結(jié)構(gòu)如如果保保持在彈彈性范范圍內(nèi)，用用震震度來(lái)表表示建建筑物所所產(chǎn)生生的水平平力不不只是達(dá)達(dá)到了了0.2，甚甚至能達(dá)達(dá)到11.0，以震震度0.2的的水平力力設(shè)計(jì)計(jì)的建筑筑物抵抵抗大地地震時(shí)時(shí)，必須須具備備相應(yīng)的的塑性性變形能能力。采采用震度度法的的設(shè)計(jì)已已經(jīng)體體現(xiàn)出了了不完完善之處處。因因此，如如何使使建筑物物具有有能量吸吸收能能力成為為了第第三次剛剛?cè)嶂疇?zhēng)的主主題。

第四次剛剛?cè)嶂疇?zhēng)爭(zhēng)之后后，隔震震結(jié)構(gòu)構(gòu)已經(jīng)取取得了了抗震結(jié)結(jié)構(gòu)體體系中的的絕對(duì)對(duì)地位。近近年年來(lái)，嘗嘗試追追求更能能發(fā)揮揮抗震功功能的的結(jié)構(gòu)已已成為為一種潮潮流，這這種結(jié)構(gòu)構(gòu)被稱稱為制震震結(jié)構(gòu)構(gòu)，可以以說(shuō)使使隔震結(jié)結(jié)構(gòu)引引發(fā)了對(duì)對(duì)制震震結(jié)構(gòu)的的追求求。另外外，抗抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)利用用支撐重重力的的骨架來(lái)來(lái)確保保必要的的強(qiáng)度度和能量量吸收收能力，其其原原理很勉勉強(qiáng)，很很難成為為簡(jiǎn)潔潔單純的的結(jié)構(gòu)構(gòu)。

如果說(shuō)抗抗震技術(shù)術(shù)要實(shí)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的的飛躍躍還很困困難，那那么城市市防災(zāi)災(zāi)就不能能只依依靠追求求單個(gè)個(gè)建筑的的抗震震性能來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。但是是，今今后不可可能將將全部建建筑都都建成隔隔震結(jié)結(jié)構(gòu)。在在隔震震結(jié)構(gòu)的的優(yōu)越越性面前前，抗抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)會(huì)自自求轉(zhuǎn)變變，隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)也會(huì)會(huì)隨著適適用例例的增多多而發(fā)發(fā)生質(zhì)的的變化化。總之之，第第五次剛剛?cè)嶂疇?zhēng)圍繞繞隔震震結(jié)構(gòu)的的性能能為中心心展開(kāi)開(kāi)，對(duì)抗抗震結(jié)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)說(shuō)，將將會(huì)是一一場(chǎng)苦苦戰(zhàn)，它它將關(guān)關(guān)系到抗抗震結(jié)結(jié)構(gòu)的命命運(yùn)。橡膠隔震支座分分分類

隔震結(jié)構(gòu)是是一一種將房屋屋屋部分作作為上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)，隔隔震層和和地基基作為下下部結(jié)結(jié)構(gòu)的二二重結(jié)結(jié)構(gòu)。隔隔震層層由橡膠膠支座座和阻尼尼器構(gòu)構(gòu)成，橡橡膠支支座構(gòu)成成了一一個(gè)柔軟軟的水水平彈簧簧，阻阻尼器能能夠吸吸收地震震輸入入的能量量。上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)的剛剛度比隔隔震層層大很多多，整整個(gè)隔震震結(jié)構(gòu)構(gòu)形成了了單質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)。

在我國(guó)，隔隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)中應(yīng)應(yīng)用最為為廣泛泛的是天天然橡橡膠支座座和鉛鉛芯橡膠膠支座座，對(duì)于于高阻阻尼支座座和滑滑板（動(dòng)動(dòng)）支支座應(yīng)用用極少少，主要要是因因?yàn)閲?guó)內(nèi)內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)的這幾幾種支支座性能能稍差差。另外外，滾滾動(dòng)支座座在我我國(guó)隔震震結(jié)構(gòu)構(gòu)中尚無(wú)無(wú)應(yīng)用用，這方方面理理論與技技術(shù)的的研發(fā)有有待進(jìn)進(jìn)一步完完善。隔震結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理理理論隔震層的震動(dòng)特特特性如下下圖略隔震系統(tǒng)滯回特特特性如下下圖橡膠支座理論滯滯滯回性能能為一一直線，阻阻尼尼器表現(xiàn)現(xiàn)為規(guī)規(guī)則的雙雙線性性特性，其其包包圍的面面積即即為阻尼尼器吸吸收地震震的能能量。隔隔震系系統(tǒng)中隔隔震支支座的作作用是是支持上上部結(jié)結(jié)構(gòu)重量量，提提供水平平變形形能力，阻阻尼尼器的作作用是是限制隔隔震層層產(chǎn)生過(guò)過(guò)大位位移，通通過(guò)變變形吸收收地震震能量。一一般般認(rèn)為，隔隔震震層水平平剛度度越小，隔隔震震性能就就越好好。隔震結(jié)構(gòu)理論模模模擬效果果隔震層采用的模模模型如下下圖隔震的地震反應(yīng)應(yīng)應(yīng)如下圖圖隔震與非隔震結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)地震震反應(yīng)應(yīng)對(duì)比如如下圖圖隔震專著簡(jiǎn)介-----《隔震震結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)》

日本在隔震震建建筑研究方方方面處于于世界界領(lǐng)先地地位，《隔隔震結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)》一書(shū)書(shū)由日本建建筑學(xué)會(huì)編編寫(xiě)，總結(jié)結(jié)了日本近近二十年來(lái)來(lái)隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)理論與應(yīng)應(yīng)用的發(fā)展展，在日本本受到廣泛泛的好評(píng)，迄迄今已再版版二次。該該書(shū)內(nèi)容廣廣泛，涵蓋蓋了隔震理理論、地震震動(dòng)輸入、結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以以及大量設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)例，深深入淺出地地反映了隔隔震結(jié)構(gòu)從從原理到設(shè)設(shè)計(jì)一整套套過(guò)程。鑒鑒于國(guó)內(nèi)隔隔震設(shè)計(jì)理理論的欠缺缺性，劉文文光與馮德德民教授將將此書(shū)引入入國(guó)內(nèi)，希希望能帶動(dòng)動(dòng)國(guó)內(nèi)隔震震建筑持續(xù)續(xù)快速地發(fā)發(fā)展。基礎(chǔ)隔震技術(shù)簡(jiǎn)簡(jiǎn)簡(jiǎn)介

隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)通過(guò)延延長(zhǎng)建建筑的自自振周周期，遭遭遇大大地震時(shí)時(shí)，隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)整體體緩慢晃晃動(dòng)，基基本不受受地震震破壞。

關(guān)于基礎(chǔ)礎(chǔ)隔震技技術(shù)，將將從以下下四個(gè)個(gè)方面進(jìn)進(jìn)行介介紹：基礎(chǔ)隔震技術(shù)---特點(diǎn)基礎(chǔ)隔震技術(shù)---工作性能能基礎(chǔ)隔震技術(shù)---適用性基礎(chǔ)隔震技術(shù)---施工方法法基礎(chǔ)隔震技術(shù)特特特點(diǎn)

隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)通過(guò)在在基礎(chǔ)礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和和上部部結(jié)構(gòu)之之間設(shè)設(shè)置隔震震層，使使上部結(jié)結(jié)構(gòu)與與地震動(dòng)動(dòng)的水水平震動(dòng)動(dòng)分量量絕緣。典典型型隔震結(jié)結(jié)構(gòu)如如上圖所所示，隔隔震支座座安放放在柱下下承臺(tái)臺(tái)與樁基基之間間，承受受所有有豎向荷荷載，阻阻尼器置置于隔隔震支座座同一一層。

地震動(dòng)時(shí)時(shí)，隔震震支座座能安定定持續(xù)續(xù)地支承承建筑筑物重量量，追追隨建筑筑物的的水平變變形，并并具有一一定彈彈性恢復(fù)復(fù)力，阻阻尼器跟跟隨隔隔震支座座共同同變形，提提供供一定阻阻尼力力，吸收收地震震動(dòng)傳遞遞上來(lái)來(lái)的大部部分能能量，保保護(hù)上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)的安安全基礎(chǔ)隔震技術(shù)工作性能

上方動(dòng)畫(huà)左側(cè)顯示的是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)地震動(dòng)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)劇烈搖晃梁柱開(kāi)裂，混凝土剝落墻面出現(xiàn)大量裂縫，嚴(yán)重時(shí)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)倒塌；

家具翻倒，電器毀壞；

人極度驚慌，站立不穩(wěn)，生命無(wú)法保證。

上方動(dòng)畫(huà)右側(cè)顯示的是隔震結(jié)構(gòu)地震動(dòng)特點(diǎn)：

地震動(dòng)時(shí)，隔震層產(chǎn)生大變形，吸收地震動(dòng)傳至結(jié)構(gòu)的大部分能量；

上部結(jié)構(gòu)緩慢平動(dòng)；

房屋結(jié)構(gòu)基本不受損壞；

室內(nèi)家具輕微震動(dòng)，吊燈輕微緩慢擺動(dòng)；

人無(wú)震感或有輕微震感。

上方圖像左側(cè)顯示的是非隔震醫(yī)院：

手術(shù)終止，非固定儀器翻倒，精密儀器損壞；

人員站立不穩(wěn)；

管道設(shè)施破壞，停水停電。

上方圖像右側(cè)顯示的是隔震醫(yī)院：

手術(shù)照常進(jìn)行，儀器不受影響；

人員基本無(wú)震感；

結(jié)構(gòu)無(wú)損壞。

傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)與隔震結(jié)構(gòu)地震位移反應(yīng)與層間剪力如上圖所示。隔震結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)變形集中在隔震層，上部結(jié)構(gòu)層間相對(duì)位移十分小，剪力分布均勻。

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中上部結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)是地表加速的2-3倍。

而美國(guó)Northbridge和日本兵庫(kù)縣地震強(qiáng)震觀測(cè)表明，隔震結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)加速度還不到地表加速度的1/3?；A(chǔ)隔震技術(shù)適適適用性

上圖圖圖為隔震震建筑筑高度發(fā)發(fā)展情情況，我我國(guó)隔隔震建筑筑發(fā)展展較慢，受受制制于規(guī)范范，我我國(guó)隔震震建筑筑高度較較低，隔隔震技術(shù)術(shù)有待待進(jìn)一步步發(fā)展展。

從個(gè)人住住宅到數(shù)數(shù)十層層的高層層建筑筑，從一一般結(jié)結(jié)構(gòu)到大大跨度度結(jié)構(gòu)，如如果果能采用用適當(dāng)當(dāng)?shù)母粽鹫鹧b置置進(jìn)行很很好的的設(shè)計(jì)，隔隔震震結(jié)構(gòu)能能夠適適用于絕絕大部部分建筑筑。隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)主要要受限于于建筑筑高寬比比，建建筑高寬寬比較較大時(shí)，隔隔震震層在震震動(dòng)時(shí)時(shí)有可能能產(chǎn)生生豎向拉拉應(yīng)力力，這是是比較較忌諱的的。同同時(shí)，高高寬比比大，風(fēng)風(fēng)荷載載等橫向向作用用也大，使使隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)在正正常使用用狀態(tài)態(tài)下產(chǎn)生生較大大震動(dòng)，這這在在結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)中中是不允允許的的。基礎(chǔ)隔震技術(shù)施施施工法第一步

基礎(chǔ)礎(chǔ)礎(chǔ)開(kāi)挖第二步

擋土土土墻澆筑筑第三步

樁基基基與伐板板施工工第四步

隔震震震支座與與阻尼尼器施工工第五步

基礎(chǔ)礎(chǔ)礎(chǔ)與軟接接頭施施工第六步

上部部部結(jié)構(gòu)施施工滑移隔震技術(shù)簡(jiǎn)簡(jiǎn)簡(jiǎn)介

滑移隔震震技術(shù)基基本思思想與基基礎(chǔ)隔隔震類似似，工工藝與效效果上上有一定定差異異，其隔隔震核核心在于“滑滑動(dòng)”。

關(guān)于基礎(chǔ)礎(chǔ)隔震技技術(shù)，將將從以下下兩個(gè)個(gè)方面進(jìn)進(jìn)行介介紹：滑移隔震技術(shù)---隔震效果果對(duì)對(duì)比滑移隔震形式上方動(dòng)畫(huà)左側(cè)顯顯顯示的是是傳統(tǒng)統(tǒng)抗震結(jié)結(jié)構(gòu)在在地震中中結(jié)構(gòu)構(gòu)震動(dòng)情情形。上方動(dòng)畫(huà)右側(cè)顯顯顯示的是是滑移移隔震技技術(shù)在在地震中中結(jié)構(gòu)構(gòu)震動(dòng)情情形：：

滑移移移隔震技技術(shù)通通過(guò)在結(jié)結(jié)構(gòu)基基底設(shè)置置滑動(dòng)動(dòng)層裝置置，將將上部結(jié)結(jié)構(gòu)與與基礎(chǔ)分分離開(kāi)開(kāi)來(lái)；

地震動(dòng)動(dòng)時(shí)，滑滑動(dòng)層層產(chǎn)生滑滑動(dòng)消消耗地震震能量量，從而而保護(hù)護(hù)上部結(jié)結(jié)構(gòu)安安全。滑移隔震形式

這里簡(jiǎn)單單介紹了了目前前常用的的五種種滑移隔隔震形形式。（1）摩擦滑移移隔隔震系統(tǒng)

最簡(jiǎn)單的的滑移隔隔震系系統(tǒng)，基基底與與支承面面之間間相對(duì)滑滑移產(chǎn)產(chǎn)生的摩摩擦力力可消耗耗地震震能量，且且沒(méi)沒(méi)有明顯顯的共共振頻率率區(qū)，對(duì)對(duì)很寬頻頻帶的的地面輸輸入均均有效，具具有有良好的的隔震震效果，且且隔隔震措施施簡(jiǎn)單單、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、施施工時(shí)不不需要要復(fù)雜的的技術(shù)術(shù)，在我我國(guó)已已有應(yīng)用用。但但該系統(tǒng)統(tǒng)沒(méi)有有限位功功能，地地震作用用下會(huì)會(huì)產(chǎn)生殘殘余位位移。其其基本本構(gòu)造如如上圖圖所示。（2）恢復(fù)力--摩摩擦基底隔隔隔震系統(tǒng)統(tǒng)

如上圖所所示，該該系統(tǒng)統(tǒng)由橡膠膠支座座和摩擦擦板并并聯(lián)組成成，在在體系中中重力力荷載可可由橡橡膠墊和和摩擦擦滑移件件共同同承擔(dān)，這這樣樣滑移面面的壓壓力減小小。為為了得到到相同同的摩擦擦力可可增大摩摩擦系系數(shù)，從從而采采用比較較便宜宜的摩擦擦材料料。這種種隔震震體系的的另一一特點(diǎn)即即在地地震時(shí)可可自動(dòng)動(dòng)調(diào)節(jié)摩摩擦板板的摩擦擦力，如如果遇到到未預(yù)預(yù)測(cè)的大大地震震，使橡橡膠支支座趨于于破壞壞，可使使摩擦擦支座不不被破破壞。（3）法國(guó)電力力基基底隔震系系系統(tǒng)

如上圖所所示，該該體系系由橡膠膠支座座和摩擦擦板竄竄連而成成。小小震作用用下，摩摩擦板不不滑動(dòng)動(dòng)，這時(shí)時(shí)體系系就像基基礎(chǔ)隔隔震體系系那樣樣工作；；大震震作用下下，摩摩擦板開(kāi)開(kāi)始滑滑動(dòng)，耗耗散地地震能量量同時(shí)時(shí)限制水水平地地震作用用向結(jié)結(jié)構(gòu)傳遞遞。因因此，不不管地地震輸入入有多多大，橡橡膠支支座的位位移不不會(huì)超過(guò)過(guò)某一一限值。摩摩擦擦滑移對(duì)對(duì)橡膠膠墊起了了保護(hù)護(hù)作用。（4）滑移恢復(fù)復(fù)力力-摩擦基基底隔震震系統(tǒng)統(tǒng)

該系統(tǒng)是是（2）與（33）的組合合，綜綜合其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。在在小震作作用下下，表現(xiàn)現(xiàn)為（22）的特點(diǎn)點(diǎn)；；在大震震作用用下，表表現(xiàn)為為（3）的特特點(diǎn)。系系統(tǒng)隔隔震性能能得到到改善。（5）摩擦滑移移擺擺系統(tǒng)（FFFPS）

該系統(tǒng)（上上上圖）由由美國(guó)國(guó)提出，在在舊舊金山法法庭大大樓中已已被應(yīng)應(yīng)用。FPSS隔震器采采用用鋼支承承，內(nèi)內(nèi)部組件件包括括不銹鋼鋼的凹凹形表面面，其其上有一一個(gè)不不銹鋼的的關(guān)節(jié)節(jié)滑動(dòng)體體可以以滑動(dòng)，滑滑動(dòng)動(dòng)體表面面涂以以承受高高負(fù)載載且低摩摩擦系系數(shù)的合合成材材料。具具有復(fù)復(fù)位能力力，采采用滑動(dòng)動(dòng)摩擦擦力來(lái)減減少地地震響應(yīng)應(yīng)。耗能減震技術(shù)簡(jiǎn)簡(jiǎn)簡(jiǎn)介

耗能減震震體系通通過(guò)在在結(jié)構(gòu)中中設(shè)置置耗能阻阻尼器器，地震震時(shí)阻阻尼器吸吸收大大部分地地震能能量，從從而達(dá)達(dá)到減震震目的的。

關(guān)于耗能能減震技技術(shù)，將將從以下下三個(gè)個(gè)方面進(jìn)進(jìn)行介介紹：耗能減震技術(shù)---減震效果果對(duì)對(duì)比耗能減震技術(shù)---耗能裝置置布布設(shè)位置置耗能減震技術(shù)---耗能裝置置種種類上方動(dòng)畫(huà)左側(cè)顯顯顯示的是是傳統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)抗抗震效效果：

傳統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)的抗震震結(jié)構(gòu)構(gòu)是以自自身的的承載能能力與與塑性變變形能能力與地地震“硬硬碰硬”對(duì)抗抗。上方動(dòng)畫(huà)右側(cè)顯顯顯示的是是耗能能減震結(jié)結(jié)構(gòu)抗抗震效果果：

耗能能能減震是是在結(jié)結(jié)構(gòu)的抗抗側(cè)力力構(gòu)件中中設(shè)置置耗能部部件，當(dāng)當(dāng)結(jié)構(gòu)承承受地地震作用用時(shí)，耗耗能構(gòu)件件或耗耗能裝置置產(chǎn)生生彈塑性性滯回回變形，吸吸收收并消耗耗地震震輸入結(jié)結(jié)構(gòu)中中的能量量，以以減少主主體結(jié)結(jié)構(gòu)的地地震響響應(yīng)，達(dá)達(dá)到減減震控震震的目目的。耗能裝置布設(shè)位位位置

常用的耗耗能減震震裝置置結(jié)構(gòu)布布置如如上圖。

較為常見(jiàn)見(jiàn)的設(shè)置置方式式是人字字形和和X形兩種。地地地震作用用時(shí)，阻阻尼器跟跟隨結(jié)結(jié)構(gòu)共同同變形形，吸收收地震震能量，從從而而減輕結(jié)結(jié)構(gòu)變變形，達(dá)達(dá)到減減震的目目的。這這種技術(shù)術(shù)在國(guó)國(guó)內(nèi)應(yīng)用用較為為廣泛。

已有的研研究表明明，耗耗能減震震技術(shù)術(shù)一般能能減小小地震反反應(yīng)110%左右。耗能裝置種類

金屬阻尼尼器有軟軟鋼阻阻尼器，鉛鉛阻阻尼器和和記憶憶合金阻阻尼器器等。上上圖所所示是一一種軟軟鋼阻尼尼器。這這些阻尼尼器的的共性是是利用用金屬的的塑性性變形吸吸收地地震能量量。金金屬阻尼尼器對(duì)對(duì)金屬的的共同同要求是是屈服服后性能能要穩(wěn)穩(wěn)定。除除記憶憶合金外外，其其他兩種種無(wú)復(fù)復(fù)位能力力，會(huì)會(huì)產(chǎn)生殘殘余變變形。金金屬阻阻尼器在在日本本、美國(guó)國(guó)、新新西蘭都都有廣廣泛應(yīng)用用，在在我國(guó)，應(yīng)應(yīng)用用最廣的的是鉛鉛芯橡膠膠隔震震墊。

摩擦阻尼尼器因其其耗能能能力強(qiáng)強(qiáng)，構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單單，取取材容易易，造造價(jià)低廉廉，具具有良好好的應(yīng)應(yīng)用前景景。它它的耗能能機(jī)理理是在主主要結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件屈服服前的預(yù)預(yù)訂荷荷載下產(chǎn)產(chǎn)生滑滑移或變變形，依依靠摩擦擦或阻阻尼耗散散地震震能量。

摩擦阻尼尼器有多多種形形式，上上圖是是普通的的摩擦擦阻尼器器構(gòu)造造圖，它它是通通過(guò)開(kāi)有有狹長(zhǎng)長(zhǎng)操控的的中間間鋼板相相對(duì)上上下兩塊塊銅墊墊板的摩摩擦運(yùn)運(yùn)動(dòng)而耗耗能。調(diào)調(diào)節(jié)螺栓栓的緊緊固力可可以改改變滑動(dòng)動(dòng)摩擦擦力的大大小。

粘彈性阻阻尼器是是通過(guò)過(guò)粘彈性性材料料的滯回回耗能能來(lái)耗散散結(jié)構(gòu)構(gòu)的震動(dòng)動(dòng)能量量。該阻阻尼器器在機(jī)械械與航航空應(yīng)用用中有有較長(zhǎng)歷歷史，十十幾年前前才被被應(yīng)用在在結(jié)構(gòu)構(gòu)地震控控制中中。

粘粘彈性阻阻尼器器有拉壓壓型與與剪切型型兩大大類，其其中剪剪切型粘粘彈性性阻尼器器利用用鋼板地地震時(shí)時(shí)在粘彈彈性材材料動(dòng)的的剪切切運(yùn)動(dòng)耗耗散地地震能量量。

用于耗能能減震的的粘滯滯阻尼器器與基基礎(chǔ)隔震震用的的粘滯阻阻尼器器完全相相同，關(guān)關(guān)于粘滯滯阻尼尼器的構(gòu)構(gòu)造、性性能、用用途等等，參見(jiàn)見(jiàn)本站站內(nèi)粘滯阻阻尼尼器頁(yè)面

粘粘滯阻尼尼器作作用機(jī)理理基于于機(jī)械原原理，因因此性能能穩(wěn)定定，可操操控性性強(qiáng)，力力學(xué)性性能優(yōu)于于以上上阻尼器器，因因此，在在工程程中得到到了廣廣泛應(yīng)用用。隔震支座簡(jiǎn)介

隔震思想想早在19世世紀(jì)末20世世紀(jì)初就就被提提出，但但長(zhǎng)久久以來(lái)未未能付付諸實(shí)踐踐。11969年，世世界第一一棟隔隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生生之后，隔隔震震理論與與工程程應(yīng)用得得到了了飛速的的發(fā)展展。其中中，具具有工程程實(shí)用用價(jià)值的的隔震震支座的的出現(xiàn)現(xiàn)，極大大地推推動(dòng)了隔隔震結(jié)結(jié)構(gòu)和隔隔震理理論的發(fā)發(fā)展，為為地震工工程學(xué)學(xué)作出了了巨大大的貢獻(xiàn)獻(xiàn)。11983年，新新西蘭惠惠靈頓頓威廉克克雷頓頓大樓隔隔震層層中采用用矩形形橡膠支支座中中部加鉛鉛芯橡橡膠支座座，鉛鉛芯橡膠膠支座座在世界界上首首次被應(yīng)應(yīng)用于于工程中中。此此后，天天然橡橡膠支座座與阻阻尼器組組合作作為隔震震形式式逐漸形形成，性性能不斷斷增強(qiáng)強(qiáng)，支座座直徑徑不斷增增大，新新型高性性能支支座與阻阻尼器器相繼開(kāi)開(kāi)發(fā)成成功，隔隔震結(jié)結(jié)構(gòu)欣欣欣向榮榮。隔震震支座座作為隔隔震體體系核心心部分分，其性性能對(duì)對(duì)隔震建建筑具具有重要要意義義。

常用的分分類類有以下下四種種：天然橡膠支座高阻尼橡膠支座座座鉛芯橡膠支座滑板支座天然橡膠支座

天然橡膠膠支座是是工程程應(yīng)用最最多的的隔震支支座之之一。這這里介介紹天然然橡膠膠支座的的構(gòu)造造及基本本性能能。天然橡膠支座的的的構(gòu)造

天然橡膠膠支座（RBB支座）由由連連接鋼板板、橡橡膠層和和夾層層鋼板組組成。其中中連接鋼板板是用來(lái)連連接基礎(chǔ)與與上部結(jié)構(gòu)構(gòu)；橡膠層層與夾層鋼鋼板分層布布置，橡膠膠是一種伸伸縮性較強(qiáng)強(qiáng)的物質(zhì)，而而分層設(shè)置置的薄鋼板板能有效地地限制橡膠膠的豎向變變形，而對(duì)對(duì)水平向變變形基本無(wú)無(wú)影響。

鋼板外露露式RB支座座由連接接板，橡橡膠層與與薄鋼鋼板層組組成，鋼鋼板層對(duì)對(duì)橡膠膠層豎向向變形形起約束束作用用，使橡橡膠支支座具有有很高高的豎向向承載載能力，同同時(shí)時(shí)不影響響橡膠膠支座的的水平平柔性，從從而而使RB支座座水平剛剛度較較低，有有良好好的水平平變形形能力。一一般般情況下下，其其水平與與豎向向剛度可可相差差近千倍倍。

鋼板埋入入式RB支座座構(gòu)造基基本同同鋼板外外露式式，唯一一不同同是這種種鋼板板外圍全全部用用橡膠支支座包包住，看看不到到鋼板，從從而而對(duì)鋼板板起到到保護(hù)作作用，其其耐久性性要比比前者強(qiáng)強(qiáng)。

天然橡膠膠支座的的兩種種基本形形式見(jiàn)見(jiàn)上圖，實(shí)實(shí)物物圖見(jiàn)下下圖，工工程中的的橡膠膠支座直直徑通通常在8000～10000毫米之間間，其其豎向承承載能能力甚至至堪比比鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)。

天然橡膠支座的的的基本性性能

橡膠本身身是一種種易拉拉壓變形形的材材料，單單獨(dú)做做成支座座加力力后變形形巨大大(如左圖))。工程用用橡橡膠支座座是由由薄鋼板板與薄薄橡膠層層疊組組成，鋼鋼板對(duì)對(duì)橡膠豎豎向變變形有優(yōu)優(yōu)秀的的約束作作用，其豎豎向變形能能力能與鋼鋼筋混凝土土媲美。

鋼板約束束了橡膠膠的豎豎向變形形但對(duì)對(duì)其水平平變形形沒(méi)有影影響。因因此，RB支支座的水水平變變形能力力十分分優(yōu)秀，在在剪剪切變形形達(dá)到到300%%時(shí)時(shí)仍能保保持穩(wěn)穩(wěn)定不破破壞，因因此，其其抵抗抗大地震震的能能力十分分出眾眾。

復(fù)位能力力是指RB支支座發(fā)生生變形形后回復(fù)復(fù)到原原位置的的能力力。理論論與實(shí)實(shí)踐表明明，RRB支座具有有優(yōu)良的的變形形能力與與復(fù)位位能力。

RB支座座的耐久久性體體現(xiàn)在兩兩個(gè)方方面：一一是橡橡膠的老老化；；二是夾夾層鋼鋼板的銹銹蝕。為為了提高高橡膠膠支座的的耐久久性，常常在RB支座外外周設(shè)置置保護(hù)護(hù)層橡膠膠，即即鋼板埋埋入型型支座，這這種種支座耐耐久性性好。從從已有有的工程程實(shí)際際來(lái)看，隔隔震震橡膠即即使在在使用1000年后，其其內(nèi)內(nèi)部橡膠膠依然然完好。日日本本的調(diào)查查顯示示，RB支座座使用10年年后，其其特性性基本保保持不不變，并并預(yù)測(cè)測(cè)出60年后后其性能能僅會(huì)會(huì)下降3%。

RB支座座力學(xué)性性能如如左圖，RBB支座性能能十十分穩(wěn)定定，水水平向力力隨著著水平位位移的的增大而而正比比增長(zhǎng)。天天然然橡膠支支座由由于它優(yōu)優(yōu)良的的性質(zhì)已已經(jīng)在在工程中中廣泛泛地應(yīng)用用，目目前其設(shè)設(shè)計(jì)理理念與施施工方方法均趨趨于完完善，是是隔震震結(jié)構(gòu)首首選的的支座之之一。高阻尼橡膠支座座座

高阻尼橡橡膠支座座具有有比天然然橡膠膠支座更更優(yōu)良良的性質(zhì)質(zhì)，這這里將它它的基基本構(gòu)造造與性性能做一一個(gè)介介紹。高阻尼橡膠支座座座的構(gòu)造造

高阻尼橡橡膠支座座的構(gòu)構(gòu)造與天天然橡橡膠支座座相似似。不同同之處處在于，在在天天然橡膠膠和合合成橡膠膠的橡橡膠聚合合物中中，加入入填充充劑、補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)劑劑、可塑塑劑、硫硫化劑等等配合合劑，制制成高高阻尼橡橡膠支支座（HRBB支座），從從從而使其其不僅僅具備天天然橡橡膠支座座的水水平和豎豎向性性能外，還還具具有較強(qiáng)強(qiáng)的阻阻尼性能能。

高阻尼橡橡膠支座座構(gòu)造造如上圖圖。由由于其綜綜合了了彈簧和和阻尼尼功能，因因此此設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)可以以不在隔隔震層層安裝其其他阻阻尼器。目目前前這種阻阻尼器器在日本本有一一定的應(yīng)應(yīng)用，在在國(guó)內(nèi)，由由于于具有優(yōu)優(yōu)良阻阻尼性能能的橡橡膠沒(méi)有有取得得較大進(jìn)進(jìn)展，目目前高阻阻尼橡橡膠支座座在國(guó)國(guó)內(nèi)工程程應(yīng)用用較少。天然橡膠支座的的的基本性性能

具有阻尼尼性能的的橡膠膠增強(qiáng)了了支座座抗水平平變形形能力，但但對(duì)對(duì)豎向變變形能能力沒(méi)有有太大大影響，因因此此HRB支座座豎向承承載能能力與天天然橡橡膠支座座基本本一樣（如如上上圖所示示）。

HRRB支支座除了了具備備與天然然橡膠膠支座相相當(dāng)?shù)牡乃阶冏冃文苣芰ν?，它它?duì)對(duì)水平變變形還還有一定定抵抗抗作用，這這種種抵抗作作用使使它吸收收地震震能量的的能力力比RB支座座強(qiáng)。

HRRB支支座的復(fù)復(fù)位能能力基本本與天天然橡膠膠支座座相當(dāng)，地地震震動(dòng)時(shí)，支支座座在外力力作用用下產(chǎn)生生變形形，吸收收地震震能力，當(dāng)當(dāng)外外力撤銷銷后，支支座能夠夠回到到初始位位置，基基本不發(fā)發(fā)生殘殘余位移移。

HRRB支支座的耐耐久性性體現(xiàn)在在兩個(gè)個(gè)方面：：一是是橡膠的的老化化；二是是夾層層鋼板的的銹蝕蝕。從已已有的的工程實(shí)實(shí)際來(lái)來(lái)看，隔隔震橡橡膠即使使在使使用100年年后，其其內(nèi)部部橡膠依依然完完好。日日本的的調(diào)查顯顯示，HHRB支座使使用10年后后，其特特性基基本保持持不變變，并預(yù)預(yù)測(cè)出出60年后其其性能僅僅會(huì)下下降3%。

HRRB支支座由于于具有有阻尼功功能，其其滯回曲曲線較較為豐滿滿，如如上圖所所示。HHRB支座在在小變形形領(lǐng)域域剛度較較大，如如圖淺藍(lán)藍(lán)色區(qū)區(qū)域，隨隨著變變形的增增大，其其剛度會(huì)會(huì)軟化化，在剪剪應(yīng)變變超過(guò)2000%后開(kāi)始硬硬化，如如圖淺淺綠色區(qū)區(qū)域。大大變形回回復(fù)后后，其滯滯回曲曲線如圖圖淺紅紅色區(qū)域域。滯滯回曲線線所包包圍的面面積表表示其吸吸收的的地震能能力大大小，由由此可可見(jiàn)，HRBB支座具有有良良好的耗耗能能能力。鉛芯橡膠支座

鉛是優(yōu)秀秀的阻尼尼材料料，天然然橡膠膠支座是是優(yōu)秀秀的隔震震支座座，兩者者組合合在一起起，便便成了鉛鉛芯橡橡膠支座座。鉛芯橡膠支座的的的構(gòu)造

鉛芯橡膠膠支座構(gòu)構(gòu)造如如上圖所所示，鉛鉛芯橡膠膠支座座是在RB支支座的中中心壓壓入鉛芯芯構(gòu)成成的。鉛鉛芯壓壓入后與與橡膠膠支座融融為一一體追隨隨剪切切變形，這這種種支座是是由橡橡膠支座座安定定的復(fù)原原裝置置和鉛的的能量量吸收裝裝置所所構(gòu)成的的阻尼尼機(jī)構(gòu)一一體型型的隔震震裝置置。

鉛是一種種具有良良好塑塑性變形形能力力和能量量吸收收能力的的金屬屬。鉛芯芯橡膠膠支座也也是最最早用于于隔震震結(jié)構(gòu)的的支座座之一。鉛鉛芯芯橡膠支支座憑憑借其優(yōu)優(yōu)良的的力學(xué)性性能，較較為簡(jiǎn)單單的構(gòu)構(gòu)造和高高性價(jià)價(jià)比，已已經(jīng)在在工程中中廣泛泛應(yīng)用，如如上上圖所示示。鉛芯橡膠支座的的的基本性性能

橡膠本身身是一種種易拉拉壓變形形的材材料，單單獨(dú)做做成支座座加力力后變形形巨大大(如上圖))。工程用用橡膠支座座是是由薄鋼鋼板與與薄橡膠膠層疊疊組成，鋼鋼板板對(duì)橡膠膠豎向向變形有有優(yōu)秀秀的約束束作用用，豎向向壓縮縮剛度非非常高高，但與與天然然橡膠支支座一一樣，LRBB支座拉伸伸剛剛度較低低，約約為壓縮剛剛度的1/55～1/100。

鋼板約束束橡膠的的豎向向變形但但對(duì)其其水平變變形沒(méi)沒(méi)有影響響。同同時(shí)鉛芯芯能夠夠很好地地追隨隨支座變變形，吸吸收地震震能量量。LRB支支座水平平性能能穩(wěn)定，LRRB支座由于于鉛芯的的存在在，能夠夠限制制支座的的水平平變形，如如上上圖所示示，裝裝有LRB支支座的隔隔震結(jié)結(jié)構(gòu)的水水平變變形要比比裝有有RB支座的的小（不不考慮慮外加阻阻尼作作用下）

鉛芯橡膠膠支座通通過(guò)鉛鉛芯的大大小來(lái)來(lái)調(diào)整阻阻尼的的大小。鉛鉛芯芯直徑增增大后后，屈服服力變變大，阻阻尼量量增加，但但中中心孔過(guò)過(guò)大也也會(huì)給支支座的的性能帶帶來(lái)不不良影響響。

日本等國(guó)國(guó)家的工工程調(diào)調(diào)查表明明，LLRB支座與與RB支座基基本一致致，隔隔震橡膠膠即使使在使用1000年后，其其內(nèi)部橡橡膠依依然完好好。日日本的調(diào)調(diào)查顯顯示，RB支支座使用100年后，其其特特性基本本保持持不變，并并預(yù)預(yù)測(cè)出60年年后其性性能僅僅會(huì)下降3%%。

鉛芯橡膠膠支座的的滯回回性能可可用上上圖的雙雙線型型模型表表示。其其中細(xì)實(shí)實(shí)線為為橡膠支支座的的滯回特特性。LLRB支座的的水平特特性是是與圖示示的橡橡膠部分分與鉛鉛芯部分分水平平性能疊疊加而而成，如如圖粗粗實(shí)線所所示。鉛鉛芯橡膠膠支座座在剪切切變形形為250%%能表現(xiàn)出出穩(wěn)穩(wěn)定的雙雙線型型滯回特特性?；逯ё?/p>

滑板支座座是通過(guò)過(guò)支座座滑動(dòng)來(lái)來(lái)隔斷斷一定的的地震震輸入，滑滑移移的摩擦擦力作作為阻尼尼力。目目前已逐逐步得得到推廣廣?；逯ё臉?gòu)造造造特點(diǎn)

典型滑板板支座構(gòu)構(gòu)造如如上圖所所示。它它由橡膠膠支座座和滑動(dòng)動(dòng)部分分構(gòu)成。其其結(jié)結(jié)構(gòu)形式式是在在橡膠支支座的的下端連連接“滑滑動(dòng)材料”（聚四氟氟乙乙烯等），然然后再放置在在底座材料（鏡面不銹鋼板等）上。組成的滑動(dòng)部分摩擦系數(shù)非常小，在一定的水平外力作用下，支座以及上部結(jié)構(gòu)能在底座材料上來(lái)回滑動(dòng)，消耗地震能量。

滑板支座座可分為為低摩摩擦和極極低摩摩擦滑板板。按按結(jié)構(gòu)分分，又又可分為為剛性性支座與與彈性性支座。剛剛性性支座形形狀扁扁平而小小巧，其其恢復(fù)力力特性性為剛塑塑性，滑動(dòng)動(dòng)前不能發(fā)發(fā)揮隔震效效果。彈性性支座包含含剛性支座座特性，能能設(shè)置滑動(dòng)動(dòng)前剛度，但但豎向剛度度不太高?；逯ё奶攸c(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)與性能能

滑動(dòng)支座座是由橡橡膠支支座及滑滑動(dòng)層層共同組組成，其其中橡膠膠支座座部分的的性能能與天然然橡膠膠支座完完全相相同。支支座滑滑動(dòng)時(shí)，滑滑動(dòng)動(dòng)層克服服摩擦擦力在底底板材材料上來(lái)來(lái)回運(yùn)運(yùn)動(dòng)，同同時(shí)，由于于摩擦力的的