橡胶材料在防震减灾中的应用
8月8日晚上，四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级地震，震源深度20公里，引起国内外媒体和民众广泛关注。
地震在自然灾害中的危害性很强，而原来，橡胶作为一种高分子弹性体材料，从20世纪50年代起就被视作对付地震的特种材料，能起到减轻地震破坏力度的作用。从已取得的效果来看，更有其他材料无可比拟的特点。
以橡胶为基材的防地震制品相继问世，在日本、美国等取得了进展，在中国也开展了这方面的研究、试用，积累了成果。
橡胶减隔震支座
橡胶减隔震支座解剖图
隔震建筑主要采用橡胶支座隔震，橡胶隔震支座能减小地震作用，消除或有效减轻结构或非结构的损坏，从而起到隔离消减地震能量的作用。
实际上是通过隔震层的水平向大变形运动消耗掉大部分地震能量，减轻上部结构所受到的惯性地震作用，有效降低地震引起的结构加速度反应、减小层间剪力及相应的剪切变形。
橡胶减隔震支座主要有几种类型：高阻尼橡胶支座、天然橡胶支座、铅芯橡胶支座，以及弹性滑动支座。它们各有特性，安装程序也有不同。
高阻尼橡胶支座
高阻尼橡胶支座采用了高阻尼橡胶，充分发挥橡胶粘弹性和阻尼特性。这类橡胶支座的等效阻尼比分为12%、15%、17%，超高阻尼橡胶支座的等效阻尼比在20%以上，不需要额外额阻尼器，简化安装程序，节省整体安装空间。由于高阻尼橡胶的粘弹性滞回曲线比较顺滑，地震时橡胶的能量吸收能力比较强，所以不但能够保护建筑物整体安全性，而且建筑物里面的设施都能受到保护。
天然橡胶支座
采用天然橡胶作为支座的主体材料，阻尼系数只有2-3%，滞回曲线接近线形，具有稳定的回复能力。这类橡胶支座必须配备阻尼器以提高阻尼效果。
铅芯橡胶支座
铅芯橡胶支座在天然橡胶支座中埋有铅芯，天然橡胶起到“弹簧”的弹性变形作用，铅芯起到“粘性”的阻尼作用。在板式橡胶支座的中部或中心周围部位竖直地压入纯度为99.9%的铅芯，它吸收耗散振动能量的功能是通过铅芯的剪切变形来实现的。由于可以通过调节铅芯的直径或截面积来选定阻尼,因而支座的设计有较大灵活性。使用金属铅的原因是因为铅在经过冷变形后,可在常温下再结晶。在荷载反复作用下,铅芯橡胶支座可以保持它的性能,具有良好的耐久性。铅棒的灌入,同时也增加了支座的早期刚度,对控制风反应和抵抗地基的微震动有利。这类橡胶支座阻尼系数可达到25%以上，阻尼性能良好，可单独使用。唯一缺点为一旦在地震中支座发生破坏，外漏铅芯造成环境污染。
弹性滑动支座
弹性滑动支座是由天然橡胶支座与滑动板组成。橡胶支座底部是一层与滑动板（SUS材料）接触的PTFE材料。当发生小位移的时候，橡胶支座会有所变形，而当发生大位移时，橡胶支座会在SUS板上产生滑动。为了使弹性滑动支座能够回到原来的设计位置，必须与天然橡胶支座或是高祖尼橡胶支座搭配使用以提供完整的隔震装置系统。
应用实例
中国造世界第一幢橡胶支座隔震住宅楼
位于汕头市区的国际隔震试验工程住宅楼。
隔震楼底部的橡胶支座。
位于汕头市陵海路38号，建有世界第一幢橡胶支座隔震住宅楼、中国第一幢隔震房屋，该抗震楼是我国防震权威专家周福霖院士根据多年的科学研究并跟踪国际先进的防震技术，率先将隔震技术大胆应用于民用建筑，于1993年在汕头市建成的。该建筑是一座8层住宅楼，有56间房间。
中国工程院院士周福霖
地震中，隔震楼在橡胶隔震层上缓慢摇摆，将地震反应降至很低，房屋结构在地震中保持弹性，没有任何损坏，只是轻微摆动，居住者几乎没有感觉。联合国工发组织在汕头召开国际会议，向世界各国推广了这种技术，称之为“世界隔震技术发展的第三个里程碑”。
据了解，中国工程院院士周福霖是国家汶川地震专家委员会委员，也是汕头隔震楼项目的设计组组长。近几年，周福霖团队致力“层间隔震”和“三维隔震”新技术体系的理论研究和工程应用，成果被用在国内多项工程。
港珠澳大桥用橡胶元件防8级地震
港珠澳大桥
中国最大的跨海大桥——港珠澳大桥，每个桥墩上就安装了橡胶隔震支座，用来抵御台风、地震等外力对桥梁的破坏。
当时，港珠澳大桥工程组和设计团队与周福霖团队一起，对这座世界上最长的有地震断层穿过的跨海大桥，采用隔减震技术，解决抗震设计难题。
周福霖带着团队，经过详细计算分析，将隔震层设置在桥墩顶部。地震来临时，桥墩和桥梁之间是柔软的，产生的地震力大概只有原来的1/3。
昆明新机场航站楼是全球最大的减隔震单体建筑
昆明新机场航站楼
全球最大的减隔震单体建筑——昆明新机场航站楼的实现，开发了大尺寸高荷载支座、低硬度隔震支座、高阻尼隔震支座以及低摩擦系数的滑移支座。在橡胶配方、生产工艺方面实现了自助创新，克服间隔震支座产品性能和质量稳定性差的难题，抗震性能达到了发达国家水平。
昆明新机场航站楼隔震技术所实现的科技创新，取得了多项专利，有关经验丰富和完善了中国隔震技术的国家标准和有关行业规范，推动了隔震技术的进步。
目前，隔减震技术已在我国5000多栋房屋和350座桥梁上应用。
部分资料来源：中国塑料机械网、湖南日报、深圳特区报
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