淺析疊層橡膠減震器專利發展狀況

駱雪芹

摘 要：自60年代來，隨著地震工程學的發展，基礎隔震的研究逐漸深入，隔震方法已被越來越多的國家和地區所接受，并開始大量應用于建筑和橋梁結構中。本文概述常用建筑隔震橡膠支座的分類、重點介紹建筑隔震疊層橡膠減震器的發展歷程與主要申請人。

關鍵詞：建筑物減震；地震；疊層橡膠；專利分析

一、引言

地震是一種危害極大的突發自然災害，曾給人類帶來無數的生命與財產損失，而人類也與其斗爭的過程中，不斷地進步，抗震理論與技術在實踐中得到發展、完善。為此，在建筑物上部結構和基礎之間設置滑移層，作為隔離裝置，阻止強大的地震能量向上傳遞，即為基礎隔振技術。

目前，國內外已經開發的各種地震隔震技術中，疊層橡膠減震器是較為成熟的一種，由于疊層橡膠減震器構造簡單，性能穩定，已成為國際上隔震體系的主流。

按設置的隔震支座類別分類，如圖1所示，77%的隔震結構僅采用疊層橡膠支座，同時也有部分隔震結構采用疊層橡膠支座和彈性滑移支座共同工作，幾乎所有隔震系統中都設置一定數量的附加阻尼器，以達到更好的隔震效果。

目前常用的疊層橡膠減震器有3種：

（1）天然橡膠支座，由多層天然橡膠板與多層鋼板相互疊合而成。天然橡膠耐老化耐蠕變性能好，但減震能力差，做隔震用途時，往往需要與其他阻尼裝置配合使用；

（2）高阻尼橡膠疊層橡膠支座，采用高阻尼橡膠，具有隔震裝置所需要的穩定支承、彈性復位和阻尼功能，可單獨作為隔震裝置使用；

（3）鉛芯疊層橡膠支座，在普通天然橡膠支座的中空灌入鉛芯而成，目的一是提高橡膠支座的阻尼，二是增加支座的早期剛度。

二、疊層橡膠減震器專利分析

通過全球申請人的國別進行統計分析，以期獲得各國疊層橡膠減振器的發展技術水平。（如圖2所示）?？梢钥闯?，目前疊層橡膠減震器申請量較大的三個國家分別為JP、US、CN，主要與這三個國家地震災害頻繁有關，而日本作為地震頻繁的島國，占有全球申請量的百分比最大。

全球申請量前11位的均為日本企業（如圖4所示），其中，清水建設株式會社（Shimizu）在疊層橡膠支座的全球專利申請量為第一，其為一家跨國建筑公司，主要從事房屋工程的建造與裝飾。而全球專利申請量排在第二位的普利司通（Bridgestone）株式會社則是世界最大的輪胎及橡膠產品生產商，其隔震橡膠產品在日本市場上占有最大份額。

而國內的主要申請人進行分析發現，目前國內有關疊層橡膠減震器的研究主要集中在高校，以北京工業大學為最多，北京工業大學設有地震研究所，其于1976年唐山大地震之后成立，主要從事地震預報的研究工作。

全球申請人排名分析，排名靠前的申請人全部為日本各大建筑企業或橡膠產品生產商，這主要是因為日本的地震較多，本國應用市場規模大，重視研發，減震技術成熟，其發明主要應用于本國市場，在中國申請量較少有關。

相對于全球主要的申請人，我國主要申請人大多數是高校，分析其原因，一方面是因為我國疊層橡膠減震器研究起步晚，現有較多的基礎研究在高校中進行，另一方面，國外對疊層橡膠減震器的關鍵技術進行封鎖，同時地震的地域性限制，使得我國對疊層橡膠減震器產業化很慢。

下圖為疊層橡膠減震器不同時間段的申請量，可以看出，疊層橡膠減震器的申請量呈現出的是遞增的趨勢，且我國在2004年以前的申請量明顯小于世界申請量。

三、總結

目前，使用疊層橡膠隔震支座作為隔震系統的主要組成部分是世界各國隔震結構設計的主流，隨著我國建筑疊層橡膠隔震支座工程應用實踐的成功、國家抗震減災措施的落實、建筑隔震橡膠支座應用技術的進步以及人們抗震意識的提高，疊層橡膠隔震支座的應用將日益廣泛，發展前景廣闊。