基本介紹
- 中文名：隔震支座
- 外文名：Isolation bearing
- 組成分類：橡膠、滑動、複合型隔震支座等
- 特點：良好的減震效果和經濟適用性
- 要求：耐火性、耐久性
- 種類：阻尼器、滾動支座、滑動支座等
背景,簡介,性能考究,耐久性,耐火性,支座類型,橡膠型,滑動型,複合型,研究特點,支座用途,
背景
傳統的抗震技術是把建築物上部結構和基礎牢固地連線在一起，就是把房子蓋得更結實，用更粗的鋼筋、更多的混凝土澆注，但這樣抗震效果並不理想。隔震支座是在上部結構與地基之間增加隔震層，安裝橡膠隔震支座，起到與地面的軟連線，通過這樣的技術，可以把地震80%左右的能量抵消掉。這樣的抗震技術來源於火箭發動機，正是研發火箭固體發動機的設計師們研發了這項技術。
簡介
從上個世紀60、70 年代開始，人們對隔震支座進行了比較系統的研究和實驗，並在實際的工程中進行試驗，並且做了大量的跟蹤觀察。關於隔震元件的研究，主要有兩個方面：一方面積極探索新材料、新工藝、新方法研製各種隔震元件；另一方面研究如何在工程實際中套用隔震支座，並考慮它們的隔震性能和工程造價問題。
他們可以作為單獨的構件，也可以組合起來使用，有時候需要根據建築功能的要求來決定，支撐隔震器主要承擔建築物上部結構的荷載，減震阻尼器主要是控制隔震支座產生的水平變形不會超過規範中規定的限值，減輕建築上部結構的晃動，在地震結束時還能復位。
性能考究
耐久性
對於疊層橡膠支座的耐久性。我們可以通過一些試驗得到，如加熱快速試驗。建築物在使用的過程中不斷承受豎向的荷載，同時還受到外界環境的影響，如氣溫的變化、空氣的氧化作用、正常的微小的震動等，因此，橡膠隔震支座的耐久性應該要求自身的材料具有良好的性質，而且能保證建築設計的要求。
專業人員做隔震層的設計時，應該注意隔震建築所在場地的環境，隔震支座自身材料的性質和地震時支座的變形等，綜合考慮隔震支座的耐久性。
耐火性
在隔震支座遭受發生火災或高溫時，由於橡膠具有可燃性和受熱易變形，而隔震支座中的鋼板具有良好的熱傳導性。所以，在隔震支座遭受發生火災或高溫時，由於鋼板導熱很快會加速橡膠的損壞。因此，我們在套用橡膠類的隔震支座時，其耐火性，耐高溫也應該引起我們的重視。
支座類型
橡膠型
橡膠隔震支座是由多層鋼板與橡膠交替疊合而成，鋼板作為橡膠支座的加勁材料，改變了橡膠體豎向剛度較小的特點，使其既能降低水平地震作用，又能承受較大豎向荷載。由於橡膠作為彈性體，耗能性不足，因此在支座中加入鉛芯。鉛芯橡膠隔震支座既能夠承擔整個上部結構的豎向荷載，延長結構周期，又能提供一定的阻尼，使得下部結構即墩和墩台的地震力重新分配，隔震層的位移也不會很大，具有很好的隔震效果。同時，鉛芯橡膠隔震支座又具備一定的初始水平剛度，能夠抵禦荷載和制動荷載的作用。
橡膠隔震支座的構造要求：
1.目前使用的疊層橡膠支座，是利用鋼板和橡膠的各自的優點相互疊合而成。隔震支座運用在建築中，會增加建築結構在水平和豎向地震、扭轉等作用下，建築物抗震的能力。
2.為了使疊層橡膠支座具有適當的阻尼比使支座具有一定的側向剛度。在製造疊層橡膠支座時在中間設定鉛棒，有的在中間加入粘性材料，或者在橡膠中加入適量的石墨製成高阻尼橡膠。
3.在遇到大地震時，為了防止側向位移超過支座位移的允許值，在設計是應該注意側向保護裝置的設定；橡膠支座具有良好的耐老化特性、抗氧化性、耐高溫性能等。
4.隔震支座上下端有連線板，這些連線板能使隔震支座與基礎和上部結構連線成為一個整體。
滑動型
滑動隔震是在隔震層中設定滑動材料，如低摩擦係數材料石墨、砂粒、滑石粉等，使基礎只能向上部結構傳遞有限的地震力作用，起到保護上部結構的作用。其動力學特點是滑動前整個系統的自振周期與結構周期相同，一旦滑動之後，隔震層的剛度變得很小，整個系統的自振周期變得很大，因此從理論上來講滑動隔震能避開絕大多數地震波產生的共振效應。此外，隔震層摩擦力做功，能消耗結構的振動能量，增加結構阻尼，降低結構地震反應。
複合型
由於滑動摩擦支座本身並沒有自復位能力，在大震時可能產生不可控制的位移；而疊層橡膠支座雖有自復位能力，但是阻尼有限，在耗散地震能量方面並無優勢。因此，兼備復位能力和耗能特性的複合隔震體系受到廣大研究人員和工程師的青睞。目前採用的複合型隔震支座包括橡膠支座與滑動支座的並聯使用、橡膠支座和阻尼器的並聯使用等，也包括同時具備彈性水平恢復力與阻尼的複合隔震裝置。
研究特點
1) 將兩種或多種隔震技術組合起來進行套用，如將疊層橡膠隔震支座和摩擦滑動支座等組合運用，可以發揮各自的優點，彌補單一隔震技術的不足。
2) 開發研究限位功能與阻尼耗能特性均較好的新型複合隔震支座，是今後隔震技術的一個發展方向。
3) 豎向隔震效果與抗拉能力將是今後隔震技術研究的關注熱點。
4) 許多隔震技術都具有良好的減震效果，但在實際工程中推廣的最大障礙是其造價。儘管抗震規範規定：當隔震結構的減震係數足夠小時，上部結構的抗震設防烈度可降低一度。但基於工程經驗的缺乏，許多工程人員不願採用新技術，或不敢在採用新技術後降低上部結構的設防烈度，從而提高了隔震結構的造價。因此，對於一種隔震技術而言，只有性價比高，才能在各式各樣的新技術中保有其生命力。多多建造隔震示範工程，也是促進隔震技術推廣套用的有效手段。
支座用途
2017年8月的最後一天，位於陝西省渭南市的大荔縣實驗國小迎來了孩子們開學前的報到日。讓孩子們除了迎接他們的新老師、新同學還有嶄新的、高標準的教學樓。這所占地80畝的大荔縣實驗國小洛濱校區於兩個月前剛剛竣工，三棟教學樓能夠容納3600名學生。之所以說建築標準高，是因為在每一棟教學樓的下面增添了一種神秘的建築部件-“隔震支座”，是建築抵抗地震的有效裝備。
孩子們報到的同時，中國航天科技集團四院41所的唐春昱和趙新男打開了教學樓的一處通風口，下到建築的底部。隔震支座每6米一個，呈網狀分布，在這個地下空間有30個，支撐著整棟教學樓，同時肩負起抗震的工作。
