用于建筑物橡膠隔震減震裝置

摘 要：武漢天佑橡膠制品有限公司發明的新型實用專利，是重點采取機械力學中的彈簧復位功能，選用彈簧作為支撐點外包橡膠，剛柔相濟，解決震后復位問題。本文主要介紹了該產品的意義、作用及產品的先進性、對社會的意義及產生的經濟效益等。

關鍵詞：隔震；減震；地震監測與警示系統

中圖分類號：TU35 文獻標識碼：A

武漢天佑橡膠制品有限公司發明的新型實用專利，是重點采取機械力學中的彈簧復位功能，選用彈簧作為支撐點外包橡膠，剛柔相濟，解決震后復位問題。在形體上，主體選擇的是圓柱體，上下層面是圓弧，以便解決接受應力，不受方向性限制。除此之外增設了報警系統。

一 推介該產品意義、作用

武漢天佑橡膠制品有限公司，推介《一種用于建筑物的橡膠隔震減震裝置》專利產品的意義與作用主要在于以下幾點：

1 在關鍵技術與功能上有新突破：A、將現在的層疊結構技術改變為線性螺旋結構，增強隔震建筑裝置在震后的復位功能，這是疊層橡膠支座所不具備的。B、變上下平面為上下凸凹圓弧配合，形成機械性耗能結構。這種結構，不受限制的全方位接受和釋放P.S地震應力，提高了耗能功能，增強了豎向承載能力。C、增加了報警系統。

2 對推動建筑工廠化進程有很大的促進作用。推廣隔震技術，必然會關聯到房屋建筑地簗，地樁的澆注工程，地簗，地樁的澆注留有隔震裝置的部位，按設計要求預制拼裝，改變現場大面積澆注為安裝后在預留的椄頭處澆注，可減少灰、沙、石中間運輸環節，降低房屋總體造價，從而推動建筑工廠化進程。

3 全面提升抗震設防標準。地震部門的抗震措施僅限于提出設防要求和監測預報，設防標準與日本有較大的差距。日本設計基本地震加速度為0.3g，而中國的設計標準才0.1g。偏低。采用隔震結構體系的橡膠隔震裝置具備了三項特性：①能大大延長結構體系的自振周期，使地震時的變形集中到隔震裝置上。②具有足夠的初始剛度，在荷載或輕微地震作用下只有l/4一l/12的變化，大大提高了結構的安全度，提升了抗震設防標準。

二、該產品技術先進性

這種產品技術的先進性主要體現在：自動復位效果和全方位接受地震應力，功能比現在應用的橡膠支座要好。

據目前我國陜西西安小雁塔和日本東京建造的12座彈性建筑等中外建筑使用后的抗震性表明，該項專利處在國內領先水平，填補了我國用于建筑物的柔性基礎隔震減震技術自主知識產權的空白。現行\"橡膠墊\"所受剪切力和扭曲里的疊加，震后單靠橡膠的彈性是根本不可能恢復原狀的，橡膠本身沒有復位能力。再則橡膠墊用于受水平力（橫向）沖擊的建筑物中，因為是上下平面立柱體，受力有方向性選擇，在地震來臨時是有嚴重安全隱患的。針對現行的橡膠隔震支座存在問題，作了改進。

1變平面層疊結構為線性彈簧螺旋結構。這種線性螺旋立體結構，增加了揉動空間，拓展了揉動方位，將強力彈簧的剛性復位功能，與橡膠的柔性復位功能，有機地結合成\"剛柔相濟\"的揉動特性，既能達到隔震減震的效果又能滿足自動復位的要求。而且將抗震設防標準提高了一個檔次，其實用新型專利技術處于國內領先和世界先進水平。

2變上下平面為上下凸凹圓弧配合，形成機械性滑移耗能結構。

這種滑移結構，不受限制的全方位接受和釋放P.S地震應力，能有效地釋放地震沖擊力對基礎建筑的往覆沖擊，提高了耗能功能，增強了豎向承載能力。

3增加了地震監測與警示系統。

地震監視測系統，經警示電路與地面顯示器連接，一旦發生地震，在裝有隔震減震裝置的建筑群內，就會通過相關鏈接的儀器，傳出監測數據或者是報警。

產品應用示意圖：

從示意圖中我們可以看到；隔震裝置上下都是圓弧球面，形成了一個類似于不倒翁的結構。在地震來臨時，不論是來自哪個方向的地震波，都能通過圓弧球面的滑移而消耗或改變地震波的上傳能量。

三、產品設計依據

《一種用于建筑物的橡膠隔震減震裝置》的設計，是參照《中國工程建設標準化協會標準》-CECS126：2001\"疊層橡膠技術規程\" 中的技術性能和構造要求6.1.2中的12條規定、GB/T20688.3-2006標準的若干規定及GB1239-76標準參數設計。由于《一種用于建筑物的橡膠隔震減震裝置》與《疊層橡膠支座》的內外結構和材料的不同，所以，設計的計算的方式也不同。根據彈簧的剛性彈性模量與橡膠的徐變彈性模量，兩者合成后的綜合性變量關系，主要考慮的水平剪切和軸向承載的參數，必須符合GB20866.3-2006標準中的第五章第三部分的相關要求。質量檢測，參照CECS126：2001標準中的6.1.3執行。

四、經濟效益與社會效益分析

（一）經濟效益：

1年產值可達2億元 （項目一期）

項目一期，僅按5臺硫化爐生產計算，日產20個，2個班，每臺爐子生產2個，2個班4個，5臺爐子20個，銷售價暫定在3.8萬-4.5萬元，僅按3.8萬元/個計算。

日產值3.8（萬元）×20（個）=76（萬元）

月產值76（萬元）×22（天）=1672（萬元）

年產值1，672（萬元）×12（月）=20064萬元

年利潤2，0064（萬元）×30%=6019.2萬元

年利稅：6019.2（萬元）×20%=1203.8萬元

項目一期，5臺硫化爐年產值可達1-2個億，假如生產擴大至50臺、500臺，其產值利潤利稅則可增加10倍，100倍。

2 出口創匯收益同比相當

以強力彈簧做骨架支承的橡膠隔震減震技術，已達到國際國內先進水平，在當今地震多發期，向地震多發地區和國家輸送本實用新型專利技術，可創造的外匯收入與國內投資同比，經濟利益和國際效益同樣是巨大的。

（二）社會效益：

1 提供就業崗位：項目一期可提供34個就業崗位；二期可提供340個就業崗位；三期可提供1360個就業崗位；

2 減損減災效果：建筑房屋使用橡膠隔震減震專利技術，可使房屋\"小震不壞、中震不壞或輕度破壞，大震不喪失功能\"。將極大地減輕和減少人民群眾的生命財產損失，提高安全保障。極大地減輕黨和國家因地震破壞造成的經濟負擔。

參考文獻

[1]周錫元 ，閻維明， 楊潤林.建筑結構的隔震、減振和振動控制[J].建筑結構學報， 200（02）.

[2]張照華. 橡膠墊隔震原理及應用研究[J].建筑技術，2012（05）.