2008年5月12日我国四川省的汶川地区发生了震级达到8级的强烈地震，造成了人员和财产的严重损失。地震结论告诉我们，建筑物的倒塌是造成损失的主要原因，这再一次向我们提出了一个问题，建什么样的房子才能经受住地震的考验。传统的工程抗震方法存在不可避免的缺陷，而隔震体系能有效地减少地震能量向上部结构的输入。因此，以基础隔震方式取代传统的结构抗震设计方案，来增强建筑抵御地震灾害的能力已成为结构工程防震减灾领域的研究热点，随着地震工程和工程抗震学的发展，以及大量强震经验的积累，大型试验设备的研制成功，特别是适用隔震元件的开发取得重大进展，基础隔震技术已渐渐从理论探索、试验研究阶段发展到了示范应用和推广使用阶段。

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隔震技术的原理及优越性

隔震系统是一种侧向刚度很小的振动控制装置，它可以延长整个建筑的震动周期，使震动引起的建筑物变形集中到隔震装置上，隔断大部分地震能量的上传。这在很大程度上能减少地震时上部结构的加速度和层间位移，从而大大减少上部结构的地震反应。

国内外的大量试验和工程经验表明，隔震一般可使结构的水平地震加速度反应降低60%左右，从而消除或有效地减轻结构或非结构构件的地震损坏，提高建筑物及其内部设施和人员的地震安全性。

隔震体系的优越性如下：①有效的减轻地震的反应，提高地震时结构的安全性，减少次生灾害；②地面的剧烈运动时，上部结构仍能处于正常的弹性工作状态，抑制振动时的不适感；③设计比较自由，抗震措施简单，因为只考虑隔震装置，设计和施工过程都得到简化；④震后修复方便，只需对隔震装置进行必要的检查维更换，可很快修复正常的生产生活。

隔震技术的研究现状

基础隔震目前主要有：夹层橡胶垫隔震、滑动摩擦隔震、滚动隔震、组合隔震。

夹层橡胶垫隔震

目前,常用的夹层橡胶垫主要有三种:天然夹层橡胶垫,由多层橡胶和薄钢板相互叠合而成,竖向刚度大,抗老化能力强,但阻尼较小,耗能能力差,使用时常和其它阻尼元件一起配合使用;铅芯夹层橡胶垫,是在天然橡胶垫中心处注入铅芯形成,铅芯可以提高橡胶垫的塑性变形能力,增加橡胶垫的阻尼,因而不需要另加阻尼元件即可满足隔震耗能要求,且对控制风振反应和抵抗地基微小震动有利,是对天然橡胶垫的一大改进;高阻尼橡胶垫,用高阻尼橡胶代替天然橡胶叠合而成,阻尼大,复位能力强,可单独使用。后两种橡胶垫，因它们所特有的耗能优势正在成为橡胶垫隔震应用的新方向。

滑动摩擦隔震

滑动摩擦隔震支座是在地基基础上与上部结构基底间，铺放一层剪切强度（或摩擦系数）十分低的材料，如石墨、砂、滑移板等。当结构受到较小的地面激励时，摩擦力阻止上部结构滑动，使建筑物保持稳定；当地面激励超过某一限值时，隔震层地震作用将超过摩擦力，滑动面开始滑移，发挥隔震作用。这时即使地面激励再增大传入上部结构的地震作用也不会随之增大。但它对竖直振动不起作用，它在地震时产生的位移常常是不能恢复的。滑移层是因为其摩擦系数小而起滑移作用的，但一般建材间最小摩擦常常在0.1左右，也就是当地震设计烈度达到8度以上时才会产生相对位移，取得隔震作用；对于7度及其以下的较小地震仍无减震效果，仍会造成震害。

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滚动隔震

滚动隔震主要有滚轴和滚珠隔震两种。如果按滚动的理想情况考虑，滚球（或滚轴）与上部结构的底板之间以及滚球（或滚轴）与基础之间的相互作用力只是竖直方向的力，水平方向的分量为零，即无论水平震动有多大，上部结构所受的水平作用都为零，上部结构不会产生运动，滚动隔震器完全将上部结构和地震隔离开。但实际情况并非如此，当滚球（或滚轴）滚动起来，接触地面对滚球（或滚轴）的滚动是有阻碍作用的。另外它对竖向隔震无能为力，并且地震时复位能力差。

组合隔震体系

最常用的组合隔震体系是由滑动摩擦隔震支座和夹层橡胶隔震支座组成的并联或串联隔震支座。组合隔震体系受地面运动频谱特性的影响较小，隔震效果更加优越，并且简单易行，造价相对低廉。

新型隔震支座的设想

目前的研究以水平隔震为主，竖向隔震涉猎不多。已有学者提出用碟形弹簧隔离竖向地震。近年来形状记忆合金（SMA）的研究，使其在主动和被动控制中广泛应用。笔者提出将SMA材料与碟形弹簧相结合，综合利用SMA材料的恢复变形大、阻尼高、抗疲劳性好、在受限回复时产生的驱动力大等优点及碟形弹簧的竖向隔震性能。考虑到造价问题，不能大量的使用SMA材料，但在碟形弹簧侧翼张拉几根SMA拉索，由以往的研究可知也将使碟形弹簧的竖向隔震性能大大提高。

此原理同样适用于钢丝鼓形隔震器。

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在隔震技术研究之初，大多数学者以研究滑动、滚动为主。后来，由于夹层橡胶垫技术的引进以及滚动隔震自身难以克服的缺陷，学者们把注意力转移到夹层橡胶垫技术上，滚动隔震研究被搁置。按照理想的情况，滚动隔震对震动的隔离效果是非常好的。为克服其缺点，可以与其他技术相结合，共同发挥隔震作用，笔者提出将滚动隔震与软碰运气限位装置相结合，滚动隔震的缺点就是没有自复位和限位的能力，而在隔震层设置软碰撞限位器，并与隔震层结构之间预留距离，地震时当隔震层变形增大到预留距离，隔震层将与软碰撞限位器发生软碰撞，软碰撞限位器将发生变形，提供一定的恢复力与阻尼力，将隔震层变形限制在允许变形范围内。这样两者互补，将起到很好的隔震效果。

三维隔震研究尚在起步阶段，上述2种隔震技术通过合理的设计是可行的，笔者提出将二者结合，构成三维隔震体系，进行三维隔震的研究。

结束语

随着抗震技术的研究，相信有一天，人类能够在地震灾难中将损失降低到最低程度，隔震技术是一个很重要的研究院方向，是一门新兴的综合性应用学科，仍需要我们不断地发展和完善，随着人类对地震研究的不断深入，建筑物的抗震问题将会找到更多的解决途径。