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(fā)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(chǎn)品的意義、作用及產(chǎn)品的先進性、對社會的意義及產(chǎn)生的經(jīng)濟效益等。

關鍵詞：隔震；減震；地震監(jiān)測與警示系統(tǒng)

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(fā)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(tǒng)。

一 推介該產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)在的層疊結構技術改變?yōu)榫€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(tǒng)。

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(lián)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(xiàn)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(huán)節(jié)，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(jiān)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(wèi)/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(chǎn)品技術先進性

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

據(jù)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(nèi)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(chǎn)權的空白?，F(xiàn)行\(zhòng)"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(xiàn)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(nèi)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(jiān)測與警示系統(tǒng)。

地震監(jiān)視測系統(tǒng)，經(jīng)警示電路與地面顯示器連接，一旦發(fā)生地震，在裝有隔震減震裝置的建筑群內(nèi)，就會通過相關鏈接的儀器，傳出監(jiān)測數(shù)據(jù)或者是報警。

產(chǎn)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(chǎn)品設計依據(jù)

《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(xié)會標準》-CECS126：2001\"疊層橡膠技術規(guī)程\" 中的技術性能和構造要求6.1.2中的12條規(guī)定、GB/T20688.3-2006標準的若干規(guī)定及GB1239-76標準參數(shù)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(nèi)外結構和材料的不同，所以，設計的計算的方式也不同。根據(jù)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(shù)，必須符合GB20866.3-2006標準中的第五章第三部分的相關要求。質(zhì)量檢測，參照CECS126：2001標準中的6.1.3執(zhí)行。

四、經(jīng)濟效益與社會效益分析

（一）經(jīng)濟效益：

1年產(chǎn)值可達2億元 （項目一期）

項目一期，僅按5臺硫化爐生產(chǎn)計算，日產(chǎn)20個，2個班，每臺爐子生產(chǎn)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(chǎn)值3.8（萬元）×20（個）=76（萬元）

月產(chǎn)值76（萬元）×22（天）=1672（萬元）

年產(chǎn)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(chǎn)值可達1-2個億，假如生產(chǎn)擴大至50臺、500臺，其產(chǎn)值利潤利稅則可增加10倍，100倍。

2 出口創(chuàng)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(nèi)先進水平，在當今地震多發(fā)期，向地震多發(fā)地區(qū)和國家輸送本實用新型專利技術，可創(chuàng)造的外匯收入與國內(nèi)投資同比，經(jīng)濟利益和國際效益同樣是巨大的。

（二）社會效益：

1 提供就業(yè)崗位：項目一期可提供34個就業(yè)崗位；二期可提供340個就業(yè)崗位；三期可提供1360個就業(yè)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(chǎn)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(jīng)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）.