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日本隔震設(shè)計由來已久(jiǔ)，其間遭受了(le)幾次大地震(zhèn)🌐的洗禮，經過(guo)數代學者的(de)探索，發展至(zhi)今。特别是1995年(nián)阪神大地震(zhen)之後，日本橋(qiáo)梁隔減震技(jì)術得到了廣(guang)🌏泛的應用，積(ji)累了豐富經(jing)驗，技術日趨(qū)成熟。

　　阪神大(dà)地震

　　01.

　　隔震概(gài)念的起源

　　隔(gé)震的概念由(yóu)來已久，古代(dài)日本在建設(shè)寺廟時就沿(yán)用中國傳統(tǒng)方法，一層沙(sha)一層粘土交(jiao)互鋪墊下部(bu)基礎，比如現(xiàn)存京都的三(san)十三間堂，屹(yi)立不倒已750餘(yu)年。

　　京都的三(san)十三間堂

　　自(zì)上世紀60年代(dài)開始，新西蘭(lán)、日本、美國等(děng)國家就開始(shi)了對隔❌震🧑🏽‍🤝‍🧑🏻技(ji)術的系統研(yán)究。

　　70年代起，新(xin)西蘭學者W.H.Robinson等(deng)率先研發了(le)鉛芯橡膠支(zhi)座🚶，極大🌈地推(tuī)動了隔震技(ji)術的工程應(ying)用。

　　然而隔震(zhèn)的概念真正(zhèng)應用到橋梁(liáng)中是在1980年以(yi)後。随🙇‍♀️着隔震(zhen)📐建築的應用(yong)逐漸推廣逐(zhu)漸開始得到(dao)應用，日本的(de)國土交通省(shěng)，一批頂尖的(de)研究人員開(kāi)展了由上至(zhì)下研發隔減(jian)震橋梁的各(ge)種嘗試。

　　經過(guò)多年研究，終(zhōng)于在1991年發表(biao)了他們的研(yán)究成果，也就(jiù)是第一個公(gong)路橋梁隔震(zhèn)設計指南草(cao)案。同年日本(ben)🐕第一💘個隔震(zhen)橋梁——宮川橋(qiáo)竣工，這也宣(xuān)告了日本橋(qiáo)梁隔震的誕(dàn)生。

　　日本第一(yi)座隔震橋宮(gōng)川橋

　　02.

　　日本隔(gé)震橋梁的發(fa)展

　　早期的公(gong)路橋梁一般(bān)都采用鋼制(zhi)的橡膠支座(zuo)或移動🌐支座(zuò)。

　　在橋軸方向(xiàng)，考慮到橋梁(liáng)上部結構因(yīn)溫差産生的(de)✉️收縮⛹🏻‍♀️，一般橡(xiang)膠支座布置(zhì)在中央橋柱(zhu)，其他橋柱和(hé)橋台就需🌈要(yào)布♉置滑動支(zhi)座，以滿足上(shang)部結構收縮(suō)。因此這樣的(de)橋梁就需要(yao)中間橋柱很(hen)強，其他橋柱(zhu)較弱，因爲地(di)震時隻有中(zhong)間橋柱抵抗(kang)水平地震力(li)。

　　抗震橋與隔(gé)震橋的區别(bie)

　　在隔震橋梁(liang)出現之前就(jiu)有很多橋梁(liáng)使用橡膠支(zhi)座，主🤟要是把(ba)地震水平力(lì)分散到各個(gè)橋柱上，以增(zēng)強橋梁整體(tǐ)抗震性能。

　　水(shui)平力分散橋(qiáo)不是嚴格意(yì)義上的隔震(zhèn)橋，其抗震能(néng)力🈲的提高主(zhǔ)要是靠水平(ping)力分散，但其(qi)客觀上起到(dao)了一定延長(zhǎng)周期的作用(yòng)，也增加了結(jie)構變形能🔆力(li)。

　　在1995年兵庫縣(xiàn)南部地震中(zhōng)，傳統式樣的(de)抗震橋梁遭(zao)受了慘☁️重打(dǎ)擊，鋼制支座(zuo)損害嚴重，甚(shen)至導緻落橋(qiáo)。

　　而使用了橡(xiang)膠支座的橋(qiáo)梁卻基本沒(mei)有嚴重的損(sǔn)傷，橡膠🐕支座(zuo)竟無一破壞(huai)。從此，日本興(xing)起建設隔減(jian)🚶‍♀️震橋的潮流(liu)，1995年之後建設(shè)的新橋梁大(dà)部分是隔減(jian)震橋，對舊橋(qiáo)進行加固⁉️改(gǎi)造時👉，也經常(cháng)将橋梁支座(zuò)更換爲隔震(zhèn)支座，采用隔(ge)減震的方法(fǎ)增加橋梁的(de)抗震性能。

　　03.

　　橋(qiao)梁隔震支座(zuò)

　　橡膠隔震支(zhī)座從原來單(dan)一的純天然(ran)橡膠支座，發(fā)展出了加鉛(qian)芯的LRB和人工(gong)合成高分子(zǐ)粘彈性材料(liào)👉的高阻尼橡(xiang)膠🌐(HDR)，甚至👌高阻(zǔ)尼橡膠中加(jiā)入鉛芯的彈(dan)簧約束型鉛(qiān)芯橡膠支座(zuo)SPR-S。

　　鉛芯橡膠支(zhi)座LRB

　　鉛芯橡膠(jiāo)支座LRB利用橡(xiàng)膠的彈性變(bian)形和鉛的塑(su)性耗能分别(bie)💯起到延長的(de)作用。

　　由于鉛(qiān)芯所占比例(lì)可以調節，所(suo)以在設計上(shàng)有一定的靈(líng)活性。而且LRB的(de)特性穩定，大(dà)變形情況下(xià)的超彈性硬(ying)化現象比較(jiao)小，但由于鉛(qian)芯必須被有(yǒu)效約束，不然(rán)就會變成隻(zhi)有㊙️橡膠在變(bian)形，因此可加(jiā)入的鉛芯是(shì)有💔限度的。

　　然(rán)而由于LRB需要(yao)大量使用鉛(qian)，其未來對環(huan)境的影響還(hai)不明确，所以(yi)後來研發了(le)對環境負擔(dan)比較小的⛹🏻‍♀️高(gao)阻尼橡🌐膠HDR。

　　HDR隔(ge)震支座

　　HDR使用(yong)的是人工合(hé)成高分子材(cai)料，又稱之爲(wèi)粘彈性材🔞料(liào)，除了用于HDR隔(gé)震支座還可(kě)用于HDR阻尼器(qì)，也有人稱之(zhī)爲粘彈性阻(zu)尼器或橡膠(jiāo)阻尼器等。

　　SPR-S隔(ge)震支座

　　結合(he)了LRB和HDR兩者優(yōu)點的SPR-S，其耗能(neng)能力更是有(you)飛躍性的提(tí)升。

　　04.

　　面臨的問(wèn)題

　　雖然在阪(bǎn)神地震等大(dà)地震中，隔震(zhen)支座無一破(po)壞，然而在2011年(nian)📧東日本大地(di)震和2016年熊本(ben)地震的時候(hou)，均發生了橡(xiang)膠支座破壞(huai)的現象。其中(zhong)，不排除設計(jì)不當和橡膠(jiao)支座性能不(bu)均一等因素(sù)，但🐇其中主要(yao)原因被認爲(wèi)是與橡膠支(zhi)座的老化有(yǒu)關。

　　2011東日本大(dà)地震破壞嚴(yán)重

　　雖然隔震(zhen)支座的老化(hua)原因還有待(dài)進一步研究(jiū)，但✌️總體上與(yǔ)其🌈室外使用(yòng)環境有關，如(rú)長期受到雨(yu)水沖刷、紫外(wài)🏃🏻線輻射等，還(hái)與在橋端經(jīng)曆反複伸縮(suo)及轉動變形(xing)等因素有關(guān)。

　　因此，隔震支(zhī)座的後期維(wéi)護極爲重要(yao)，一是要對隔(gé)震支座進行(háng)定期檢查維(wéi)護；二是在設(shè)計制作時就(jiù)要考慮在出(chu)現老化或在(zai)🌐地震中受損(sǔn)後可以及時(shi)更換。

　　資料參(can)考：《日本橋梁(liáng)隔震的發展(zhan)曆程簡介》黨(dang)紀；《隔震技術(shu)在🈚建築物抗(kang)震設防中的(de)應用和推廣(guǎng)》羅桂純。

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