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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(guò)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(ji)術得到了廣(guang)👈泛的應㊙️用，積(jī)累了豐富經(jīng)驗，技術日趨(qū)成熟。

　　阪神大(da)地震

　　01.

　　隔震概(gài)念的起源

　　隔(ge)震的概念由(yóu)來已久，古代(dai)日本在建設(she)寺廟時就沿(yán)用中國傳統(tǒng)方法，一層沙(shā)一層粘土交(jiao)互鋪墊下部(bù)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(zi)上世紀60年代(dai)開始，新西蘭(lán)、日本、美國等(deng)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(děng)率先研發了(le)鉛芯橡膠支(zhī)座，極大㊙️地推(tuī)動了隔震技(jì)術的工程應(yīng)用。

　　然而隔震(zhèn)的概念真正(zheng)應用到橋梁(liáng)中是在1980年以(yi)後。随着隔震(zhen)✨建築的應用(yòng)逐漸推廣逐(zhu)漸開始得到(dào)應用，日本的(de)國土💯交通省(shěng)，一批頂尖的(de)研究人員開(kai)展了由上至(zhi)下研發隔減(jiǎn)震橋梁的各(gè)種嘗試。

　　經過(guo)多年研究，終(zhōng)于在1991年發表(biao)了他們的研(yan)究成果，也就(jiù)是第一個公(gōng)路橋梁隔震(zhen)設計指南草(cǎo)案。同年日本(běn)第一個隔❄️震(zhen)橋👨‍❤️‍👨梁——宮📱川橋(qiao)竣工，這也宣(xuān)告了日⚽本橋(qiáo)梁隔震的誕(dan)生。

　　日本第一(yi)座隔震橋宮(gōng)川橋

　　02.

　　日本隔(ge)震橋梁的發(fā)展

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

　　在橋軸方向(xiàng)，考慮到橋梁(liang)上部結構因(yin)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(shàng)部結構收縮(suo)。因此這樣的(de)橋梁就需要(yào)中間橋柱很(hen)強，其他橋柱(zhu)較弱，因爲地(dì)震時隻有中(zhōng)間橋柱抵抗(kang)水平地震力(li)。

　　抗震橋與隔(gé)震橋的區别(bié)

　　在隔震橋梁(liáng)出現之前就(jiù)有很多橋梁(liang)使用橡膠支(zhi)座，主📱要是把(ba)🌏地震水平力(li)分散到各個(ge)橋柱上，以增(zeng)強橋梁整體(ti)抗震性能。

　　水(shui)平力分散橋(qiao)不是嚴格意(yi)義上的隔震(zhèn)橋，其抗震🙇‍♀️能(neng)🌈力的提高主(zhu)要是靠水平(píng)力分散，但其(qí)客觀上起❄️到(dào)了一定㊙️延長(zhǎng)💃🏻周期的作用(yòng)，也增加了結(jié)構變形能力(li)。

　　在1995年兵庫縣(xian)南部地震中(zhong)，傳統式樣的(de)抗震橋梁遭(zāo)受🌈了慘重打(dǎ)💋擊，鋼制支座(zuo)損害嚴重，甚(shèn)至導緻落橋(qiao)。

　　而使用了橡(xiang)膠支座的橋(qiáo)梁卻基本沒(mei)有嚴重的損(sun)傷✏️，橡膠支座(zuò)竟無一破壞(huai)。從此，日本興(xìng)起建設隔減(jiǎn)👣震橋的潮流(liu)，1995年❄️之後建設(she)💋的新橋梁大(da)部分是隔減(jiǎn)震橋，對舊橋(qiao)進行加固改(gai)造時，也經常(cháng)将橋梁支座(zuo)更換爲隔震(zhen)支座，采用隔(ge)減震的方法(fǎ)增加橋梁的(de)⚽抗震性能。

　　03.

　　橋(qiáo)梁隔震支座(zuo)

　　橡膠隔震支(zhī)座從原來單(dan)一的純天然(rán)橡膠支座，發(fa)🌈展出了加鉛(qian)😘芯的LRB和人工(gōng)合成高分子(zi)粘彈性材料(liao)的高阻尼橡(xiàng)膠(HDR)，甚至高阻(zu)尼橡膠中加(jiā)入鉛芯的彈(dan)簧約束型鉛(qiān)芯橡膠支座(zuò)SPR-S。

　　鉛芯橡膠支(zhi)座LRB

　　鉛芯橡膠(jiāo)支座LRB利用橡(xiang)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(qian)芯所占比例(lì)可以調節，所(suǒ)以在設計上(shang)有一🥰定的靈(ling)活性。而且LRB的(de)特性穩定，大(da)變形情況下(xià)的超彈性硬(ying)化現象比較(jiao)小，但🙇‍♀️由于鉛(qiān)芯必須被有(you)效約束，不然(ran)就會變成隻(zhī)有橡膠在☔變(biàn)形，因🧡此可加(jiā)入的鉛芯是(shi)有限度的。

　　然(rán)而由于LRB需要(yao)大量使用鉛(qiān)，其未來對環(huan)境的影響📱還(hái)不明确，所以(yǐ)後來研發了(le)對環境負擔(dān)比較小的高(gao)阻尼橡膠HDR。

　　HDR隔(ge)震支座

　　HDR使用(yòng)的是人工合(hé)成高分子材(cái)料，又稱之爲(wèi)粘彈性材料(liao)，除🔞了用于HDR隔(gé)震支座還可(kě)用于HDR阻尼器(qi)，也有人稱之(zhī)爲粘彈性阻(zu)尼😄器或橡膠(jiao)阻尼器等。

　　SPR-S隔(gé)震支座

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

　　04.

　　面臨的問(wèn)題

　　雖然在阪(ban)神地震等大(dà)地震中，隔震(zhèn)支座無一破(pò)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(hòu)，均發生了橡(xiàng)膠支座破壞(huài)的現象。其中(zhong)，不排除設計(ji)不當和橡膠(jiao)支座性能不(bú)均一等因素(su)，但其中主要(yao)原因被認爲(wèi)是與橡膠支(zhī)座的老化有(yǒu)關。

　　2011東日本大(da)地震破壞嚴(yan)重

　　雖然隔震(zhèn)支座的老化(huà)原因還有待(dai)進一步研究(jiu)，但總體上與(yu)其室外使用(yong)環境有關，如(ru)長期受到雨(yǔ)水沖刷、紫外(wai)線輻射等，還(hái)與在橋端經(jing)曆反複伸縮(suo)及轉動變形(xing)等因素有關(guan)。

　　因此，隔震支(zhī)座的後期維(wei)護極爲重要(yào)，一是要對隔(gé)震支座進行(hang)定期檢查維(wei)護；二是在設(she)計制作時就(jiù)要考慮在出(chū)現老化或在(zài)地震中受損(sun)後可以及時(shí)更換。

　　資料參(cān)考：《日本橋梁(liáng)隔震的發展(zhan)曆程簡介》黨(dǎng)紀；《隔震技👅術(shù)在建築物抗(kàng)震設防中的(de)應用和推廣(guang)》羅桂🤞純。

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