




隔震建筑(的原理是利用隔震器和阻尼器,延长建筑物的振动周期及增加阻尼比,消耗***对建筑物的冲击,也就是用隔震器将***时建筑物的摆动转换成建筑物相对于地面的位移,地面传递给建筑物的能量由隔震器和阻尼器吸收,这样就大大降低了建筑物的扭曲和弯曲,也会明显降低摇摆程度(减小***加速度),降低建筑物的损坏。在隔震建筑设计时,隔震支座,主要考虑***周期、烈度、较大位移量和建筑物重量等参数,隔震器和阻尼器的合理使用,可以降低1—2度***烈度。
隔震橡胶支座是由薄钢板和薄橡胶板交替叠合,经高温、高压硫化而成。隔震橡胶支座既能保证竖向刚度和承载力,又可大幅度减小水平刚度,使建筑物具有隔震性能。隔震橡胶支座可按中孔是否有插芯划分为无芯型和有芯型两种。无芯型是由钢板和叠层橡胶组成;有芯型(铅芯橡胶支座)是在多层橡胶支座中设置圆柱铅芯。
多层橡胶支座具有承担建筑物载荷和水平位移的功能,高阻尼橡胶支座依靠橡胶大分子链段的内摩擦及链段的协同作用,吸收大量的振动能量。铅芯橡胶支座在多层橡胶支座剪切变形时,定制加工隔震支座,靠塑性变形吸收能量,铅芯依靠自身在常温下进行再结晶***其力学性能。高阻尼隔振橡胶支座与铅芯橡胶支座功能上实现了,隔震器和阻尼器融为一体,可大大节约建筑空间、降低成本。天然胶隔振橡胶支座阻尼性不大于5%,水平向依靠叠层橡胶的大变形实现隔振性能,水平向的大变形为弹性变形,简化了支座的设计。刚性滑移支座具有大位移功能,水平向依靠摩擦耗能,一般摩擦系数不大于3%。刚性滑移支座可与其它类型支座搭配使用,减小水平向的等效刚度,增加整体承载,在重量较轻的建筑上使用优势明显。
建筑隔震橡胶支座具有以下优点:
① 竖向承载性能——能稳定地支撑建筑物;
② 变形性能——适度的柔性,使其低水平刚度能适应建筑物与地基之间的相对变形;
③ 合理的阻尼特性——能够有效地控制隔震结构的***反应,特别是减小上部结构的水平位移;
④ 复位功能——利用橡胶材料的高弹性,使支座在受风震及***时能极快***原位;
⑤ 耐久性——具有与建筑物同步的使用寿命。




?高阻尼橡胶支座,加强板式橡胶支座
高阻尼橡胶支座及加强板式橡胶支座
高阻尼橡胶支座。高阻尼橡胶支座是在天然橡胶中加入了添加剂, 使得支座除了具有NRB 的水平和竖 向力学特 性外, 还 具有阻 尼特性。 J? S? Hw ang[ 23] 采用分数导数开尔文模型建立HDR 的计算模型。并采用修正高斯- 牛顿系统识别法进行了对比研究。随后, 研究了分数导数麦斯威尔模型在HDR 上的应用[ 24] 、考虑 温度影响的分数导数开尔文模型[ 25] 。Y?Ohtori[ 26] 对HDR 的尺寸效应进行了研究。 D?N?Grant[ 27] 对圆形HDR 水平双向作用力研究, 建立 一个与水平位移不耦合的宏观模型。M?Abe[ 28] 对方形
HDR、LRB 进行了理论和实验的对比研究, 建议设计时
要考虑三向受力下的耦合作用。
柔性加强板橡胶支座
传统的叠层橡胶支座, 采用的是钢板作为加强材料, 钢板由于具有优良的力学性能, 好处显而易见。但是, 也造成了支座造价高和自重大。有鉴于此, 开始有学者, 研究采用柔性加强板支座力学性能。J?- M?Kelly[ 29] 进行了理论和实验研究。研究表明用纤维板代替钢板作叠层橡胶支座的加强板, 可以减少造价和重量。B?Y?Moon 和 B?S?Kang[ 30] , 详尽地介绍了纤维加强板橡胶支座设计和制造,公路桥梁橡胶隔震支座, 并研究了中心孔和铅芯对纤维加强板橡胶支座影响。H?C?Tsai 等对柔性加强板叠层橡胶支座展开了系列研究。研究表明: 柔性加强板的边界条件会影响支座的刚度; 只有当支座受压时, 纤维橡胶支座的刚度才能提高; 在纤维板未能完全受拉时, 压力和弯矩是非线性耦合的; 纤维加强板支座的竖向屈曲荷载受水平力影响, 同时也小于线性材料加强板的支座。
总结和展望
对叠层橡胶隔震支座的机理研究, 围绕着支座的强度、刚度、稳定性、阻尼特性: 从理论解析分析, 到实验分析、经验公式的提出、有限元法的应用; 从理想弹性的Haringx 理论, 到考虑体积压缩、考虑材料特性、考虑加载方式、考虑尺寸效应、考虑温度效应; 从一维、二维、到三维分析; 从单纯考虑单向压、拉、弯, 到双向受力的压剪、拉剪、到三向压剪、拉剪及其复合作用的相
关性, 展开了系统的研究, 取得了丰硕的成果。由于叠层橡胶支座材料和构造机理的特性复杂, 叠层橡胶支座的研究仍将有待进一步深入。
( 1) 研究叠层橡胶支座在复杂应力状态下的力学特性, 以及各种特性状态的相关性对支座力学性能的影响。
( 2) 随着隔震技术的进一步推广, 建筑物的高度的增加, 需要对大直径、超大直径叠层橡胶支座的力学性能进行研究。
( 3) 结合柔性加强板叠层橡胶支座的研究, 开发和推广自重轻,钢结构隔震支座, 体积小, 成本低, 易于在小型建筑使用的小型叠层支座。
( 4) 叠层支座的极限承载力取决于内部加强板的力学特性, 但是针对内部加强板的研究较少, 这方面仍有待进一步研究。
( 5) 在对叠层橡胶支座各种性能深入研究的基础上, 需要解决叠层橡胶支座优化设计的问题。
( 6) 叠层橡胶隔震支座的有限元分析研究。使用有限元分析, 可以提高研究的效率和降低成本, 解决一些实验无法完成的分析。





