橡膠和鋼板是兩種物理力學(xué)性能差異很大的材料，用這兩種材料組合而制成的高阻尼疊層橡膠隔震支座(以下簡稱橡膠支座)的力學(xué)性能自然也就有著其獨特性，例如這種橡膠支座的豎向剛度很大:而在水平向則表現(xiàn)出很好的柔性，二者之比為幾百乃至上千，這些基本的力學(xué)特性恰好能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震的要求。

                 然而，結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計專家要設(shè)計合理的基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)，必須要知道各種類型橡膠支座的力學(xué)性能;而橡膠支座設(shè)計制造人員也只有掌握了支座的力學(xué)參數(shù)，才能設(shè)計制造出性能更優(yōu)良的橡膠隔震產(chǎn)品。 橡膠隔震支座力學(xué)性能檢測研究的目的就是要為他們提供試驗力學(xué)參數(shù)。

               豎向剛度試驗原理及方法簡介 豎向剛度是衡量橡膠支座承受建筑物重量的一個力學(xué)指標(biāo)，雖然本文暫不討論豎向減震作用，但也必須與水平剛度相聯(lián)系來考慮，豎向剛度是通過壓縮試驗來測定的。試驗方法簡介如下:緩慢施加豎向荷載至設(shè)定值，保持載荷一定時間(5分鐘)，預(yù)壓兩次。然后按每級500KN加載至設(shè)定值。記錄豎向壓力以及由此產(chǎn)生的豎向位移數(shù)據(jù)，作出其關(guān)系曲線，計算得到試件的豎向剛度Kv。

               橡膠支座豎 向剛度試驗的變形特征 幾種規(guī)格橡膠支座豎向壓縮的變形特性可以看出，豎向變形都不大于6%。表明橡膠隔震支座豎向剛性大，承載力高。

              壓剪試驗的水平位移特性 幾種不同規(guī)格橡膠支座壓剪試驗的水平位移特性見圖3。在設(shè)定的豎向壓力下，橡膠支座的水平位移都很大，例如120mm厚的橡膠支座，它的橡膠厚度為72mm，單邊試驗位移90mm，試驗變形125%。 另外，試驗中還注意到，橡膠支座還有較好的彈性恢復(fù)功能，當(dāng)除去豎向壓力和剪力后，支座恢復(fù)很快，基本保靜愿群。有鉛心的橡膠支座滯回曲線較飽滿，阻尼明顯增大。

                 討論和結(jié)論 試驗裝置zui小剪力周期約為40秒，與常規(guī)要求的5秒有一定差距，應(yīng)加以注意和改進(jìn)。試驗結(jié)果包括豎向剛度、水平剛度及等效阻尼比與其他人的試驗結(jié)果相近。 上述試驗結(jié)果得到結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震專家的認(rèn)可并將產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用于多個建筑(橋梁)工程，同時對橡膠支座的制造和改進(jìn)也起到了重要作用:所有φ300、中400、 中500和中600橡膠支座試件在zui高壓力4500KN時，豎向應(yīng)變均小于6%;豎向剛度和水平剛度之比幾乎都大于1000，考慮豎向減震設(shè)計除外，表明橡膠支座有較好的水平隔震效果。所檢測橡膠支座試件均有較好的彈性恢復(fù)功能，當(dāng)外力撤除后，橡膠支座能很快恢復(fù)原形。中150 x 60支座破壞位移達(dá)380%。

                 隔震橡膠支座是由薄鋼板和薄橡膠板交替疊合，經(jīng)高溫、高壓硫化而成。目前工程上使用的橡膠支座的基本特征是：橡膠支座內(nèi)分層設(shè)置的薄鋼板對橡膠起約束作用，使橡膠支座具有很高的豎向承載能力，能夠在正常使用狀態(tài)下和地震時承受建筑物的荷載，而不產(chǎn)生過大的變形。此外，由于薄鋼板的設(shè)置方式基本上不影響橡膠支座的水平柔性，使橡膠支座的自振周期得以延長，達(dá)到隔震減震的目的。隔震橡膠支座按截面形狀分為方形（含正方形和長方形）和圓形兩大類，由于圓形橡膠支座具有各向同性的優(yōu)點，是目前應(yīng)用的主要形式。

               隔震橡膠支座主要包括四大類產(chǎn)品：

1、標(biāo)準(zhǔn)疊層橡膠支座 普通疊層橡膠支座是用天然橡膠或氯丁橡膠制造的，通常把用天然橡膠制造的普通疊層橡膠支座稱為天然橡膠疊層橡膠支座或標(biāo)準(zhǔn)疊層橡膠支座，這種支座具有高彈性，在水平方向上起彈簧作用，但阻尼性能較低，一般不單獨是用。為了滿足隔震結(jié)構(gòu)體系對阻尼值的要求，通常與外加阻尼器（消能裝置）一起并用。 隔震橡膠支座 隔震橡膠支座

2、鉛芯疊層橡膠支座（LRB） 該種支座是在普通疊層橡膠支座中心嵌入鉛棒而成。鉛棒單獨使用不容易吸收能量，而利用周圍疊層橡膠的約束力和鉛棒的屈服應(yīng)力較低的特點，使橡膠支座在受力終止時具有可恢復(fù)性，提高其吸能效果及確保有適度阻尼，而且鉛芯增加了橡膠支座的早期水平剛度，對控制風(fēng)反應(yīng)和抵抗地基微震有利。   

3、高阻尼疊層橡膠支座（HDR） 這種支座采用高阻尼橡膠材料制造，即在橡膠母材中添加碳或其他元素，使橡膠支座具有更好的阻尼性質(zhì)，碳的添加量的大小直接影響阻尼大小。高阻尼橡膠支座兼有隔振器和阻尼器的作用，可在隔震系統(tǒng)中單獨使用。   

4、內(nèi)包阻尼體疊層橡膠支座 在橡膠支座中央部位設(shè)置圓柱體的阻尼材料，周邊仍由疊層天然橡膠包圍約束。

                隔震橡膠支座中的隔震器包括疊層橡膠支座、螺旋彈簧支座和滑、轉(zhuǎn)動支座，其中疊層橡膠支座又包含普通疊層橡膠支座、鉛芯疊層橡膠支座和高阻尼疊層橡膠支座，滑轉(zhuǎn)動支座包含普通滑動支座、回彈滑動支座和曲面轉(zhuǎn)動支座。首先，隔震器需要能夠支撐上部結(jié)構(gòu)的全部重量。其次，隔震器要在水平方向上有著較小的剛度，具備一定的彈性，能夠延長結(jié)構(gòu)的整體周期，可以有效避開地震動的卓越周期，從而降低上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，以達(dá)到隔震的效果。