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日本隔震設計(jì)由來已久，其間(jian)遭受了幾次大(dà)地震🌐的洗禮，經(jing)💜過數代學者的(de)探索，發展至今(jīn)。特别是1995年阪神(shen)🍉大地震之🎯後，日(rì)本橋梁隔減震(zhen)技術得到了廣(guang)👈泛的應用，積累(lèi)了豐富經驗，技(jì)🏃🏻術日趨成熟。

　　阪(bǎn)神大地震

　　01.

　　隔震(zhen)概念的起源

　　隔(ge)震的概念由來(lái)已久，古代日本(ben)在建設寺廟時(shi)就沿🆚用中國傳(chuan)統方法，一層沙(sha)一層粘土交互(hu)鋪墊下❤️部基礎(chǔ)，比👄如現🤩存京都(dou)的三十三間堂(tang)，屹立不倒已750餘(yú)年。

　　京都的三十(shi)三間堂

　　自上世(shi)紀60年代開始，新(xīn)西蘭、日本、美國(guo)等國家就開始(shi)了對隔震技術(shu)的系統研究。

　　70年(nián)代起，新西蘭學(xue)者W.H.Robinson等率先研發(fa)了鉛芯橡膠支(zhī)座👉，極大地♍推動(dong)了隔震技術的(de)工程應用。

　　然而(er)隔震的概念真(zhen)正應用到橋梁(liang)中是在1980年以後(hou)。随着隔震建🐇築(zhu)的應用逐漸推(tui)廣逐漸開始得(dé)到應用，日本的(de)國土交通省，一(yī)批頂尖的研究(jiū)人員開展了由(you)上至下研💃發隔(gé)減震橋梁的各(gè)種嘗試。

　　經過多(duō)年研究，終于在(zài)1991年發表了他們(men)的研究成果，也(ye)就是💰第一個公(gong)路橋梁隔震設(she)計指南草案。同(tong)年日本第一個(ge)隔震橋梁——宮川(chuan)橋竣工，這也宣(xuān)告了日💃🏻本橋梁(liang)隔震的誕生。

　　日(rì)本第一座隔震(zhen)橋宮川橋

　　02.

　　日本(ben)隔震橋梁的發(fa)展

　　早期的公路(lu)橋梁一般都采(cǎi)用鋼制的橡膠(jiāo)支座或㊙️移動支(zhī)座。

　　在橋軸方向(xiang)，考慮到橋梁上(shàng)部結構因溫差(chà)産生的收♊縮☎️，一(yi)般橡膠支座布(bu)置在中央橋柱(zhù)，其他橋柱和橋(qiáo)台就需要布置(zhì)滑🈲動支座，以滿(mǎn)足上部結構收(shou)縮。因此這樣的(de)橋🛀梁就需要中(zhōng)間橋柱很強，其(qí)他橋柱較弱，因(yin)爲地震時隻⭕有(yǒu)中間橋🏃‍♂️柱抵抗(kang)水平地震力。

　　抗(kang)震橋與隔震橋(qiao)的區别

　　在隔震(zhèn)橋梁出現之前(qian)就有很多橋梁(liáng)使用橡膠支座(zuò)，主要是把地震(zhen)水平力分散到(dào)各個橋柱上，以(yi)增強橋梁整體(tǐ)抗震性能。

　　水平(ping)力分散橋不是(shi)嚴格意義上的(de)隔震橋，其抗震(zhen)能🍓力的提高主(zhǔ)要是靠水平力(lì)分散，但其客觀(guan)上起到了一定(dìng)延長周期的作(zuo)用，也增加了結(jie)構變形能力。

　　在(zài)1995年兵庫縣南部(bu)地震中，傳統式(shi)樣的抗震橋梁(liang)遭受了慘重打(dǎ)擊，鋼制支座損(sǔn)害嚴重，甚至導(dao)緻落橋。

　　而使用(yong)了橡膠支座的(de)橋梁卻基本沒(mei)有嚴重的損傷(shāng)，橡🌂膠🈲支座竟無(wú)一破壞。從此，日(rì)本興起建設隔(ge)減震橋的潮流(liú)，1995年之後建設的(de)新橋梁大部分(fen)是隔減震橋，對(duì)🏃🏻舊橋進💃行加固(gù)改造時，也經常(cháng)将橋梁支座🌈更(geng)換爲隔震支座(zuò)，采用隔減震的(de)方法增加橋梁(liang)的抗震性能。

　　03.

　　橋(qiao)梁隔震支座

　　橡(xiang)膠隔震支座從(cóng)原來單一的純(chún)天然橡膠支座(zuò)，發展出了加⭐鉛(qian)芯的LRB和人工合(hé)成高分子粘彈(dàn)性材料的高阻(zǔ)尼橡膠(HDR)，甚至🔞高(gao)阻尼橡膠中加(jiā)入鉛芯的彈簧(huang)約束型鉛芯橡(xiàng)膠支座SPR-S。

　　鉛芯橡(xiang)膠支座LRB

　　鉛芯橡(xiàng)膠支座LRB利用橡(xiàng)膠的彈性變形(xing)和鉛的塑性耗(hao)能分别起到延(yan)長的作用。

　　由于(yu)鉛芯所占比例(lì)可以調節，所以(yi)在設計上有一(yi)㊙️定👅的靈活性。而(er)且LRB的特性穩定(ding)，大變形情況下(xia)的超彈性硬化(huà)現象比較♍小，但(dan)由于鉛芯必須(xu)被有效約束，不(bú)然就會變成隻(zhi)有橡膠在變形(xing)，因此可加入的(de)鉛芯是有限度(dù)的。

　　然而由于LRB需(xū)要大量使用鉛(qiān)，其未來對環境(jìng)的影響還不明(míng)确，所以後來研(yán)發了對環境負(fù)擔比較小的高(gao)阻尼橡膠HDR。

　　HDR隔震(zhèn)支座

　　HDR使用的是(shì)人工合成高分(fèn)子材料，又稱之(zhī)爲粘彈性材料(liao)，除㊙️了用于HDR隔震(zhen)支座還可用于(yu)HDR阻尼器，也有人(ren)👅稱之爲粘彈性(xing)阻尼器或橡膠(jiāo)阻尼器等。

　　SPR-S隔震(zhen)支座

　　結合了LRB和(he)HDR兩者優點的SPR-S，其(qí)耗能能力更是(shì)有飛躍性的💞提(tí)升。

　　04.

　　面臨的問題(tí)

　　雖然在阪神地(di)震等大地震中(zhōng)，隔震支座無一(yī)破壞，然而在❌2011年(nián)東日本大地震(zhèn)和2016年熊本地震(zhen)的時候，均發生(sheng)了橡💛膠支🔞座破(po)壞的🈲現象。其中(zhōng)，不排除設計不(bú)🚩當和橡膠支座(zuo)性能不均一等(děng)因素，但其中主(zhǔ)要原因被認爲(wei)是與橡膠支座(zuò)的老🏃🏻‍♂️化有關。

　　2011東(dong)日本大地震破(po)壞嚴重

　　雖然隔(gé)震支座的老化(hua)原因還有待進(jìn)一步研究，但總(zong)體上與其室外(wai)使用環境有關(guan)，如長期受到雨(yǔ)水沖刷、紫外線(xiàn)輻射等♍，還與在(zài)橋端經曆反複(fu)伸縮及🥰轉動變(bian)形等因素有關(guān)。

　　因此，隔震支座(zuo)的後期維護極(ji)爲重要，一是要(yao)對隔震支✉️座進(jìn)行定期檢查維(wéi)護；二是在設計(jì)制作時就💃要考(kǎo)慮在出現老化(huà)❄️或在地震中受(shòu)損後可以及時(shí)更換。

　　資料參考(kao)：《日本橋梁隔震(zhen)的發展曆程簡(jian)介》黨紀；《隔震技(ji)術👈在建築物抗(kang)震設防中的應(yīng)用和推廣》羅桂(gui)純。

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