橡胶隔震支座在建筑结构中的应用
铅芯橡胶支座是目前国内外隔震结构设计中应用广的一类隔震装置和弱连接装置，被广泛应用于新建隔震结构、加固改造工程以及连廊、桁架、网架、连体结构、雨篷、网架屋盖等与主体结构之间。
1支座是连接上部结构和下部结构的重要构件，起到将上部结构的反力可靠地传递下部 结构，并协调或释放上部结构的变形（变形和转角），从而使整个结构的受力情况与理论计算图式相符合。目前在建筑结构工程中广泛使用的支座类型主要有球型钢支座和橡胶支座。 橡胶隔震支座( Elastomericisolator)是目前世界范围内各类隔震结构中常用的一类隔震装置，主要包括天然橡胶支座 ( Linear naturalrubber bearing)、铅芯橡胶支座 (Lead rubber bearing)和高阻尼橡胶支座 (High damping rubberbearing)以及各类改进型支座‘1"1。其中，铅芯橡胶支座是目前国内外隔震结构设计中应用广的一种隔震装置和弱连接装置， 被广泛应用于新建隔震结构、加固改造工程以及连廊、连体结构、雨篷、网架屋盖筹与主体结构之间。 
2构造及特点
铅芯橡胶支座是在天然橡胶支座的中心或中心周围部位竖直压入一个或几个纯度为gg.g%以上的铅芯制成的，铅芯橡胶支座通过铅芯的剪切变形来实现吸收、耗散地震能量的作用。铅是一种理想的弹塑性体，且对塑性循环具有很好的耐疲劳性能；同时，
铅芯的存在增加了支座的初始刚度，对常态使用（如风荷载和制动力）有利。铅芯橡胶支座具有构造简单、加工制造规范、安装方便等优点。
铅芯橡胶支座具有几个基本特性：
(1)竖向承载特性。设计合理的铅芯橡胶支座 具有稳定的竖向承载特性，能够保证发生设计水平变形条件时的竖向承载能力。
(2)可变的水平刚度特性。铅芯屈服前支座水平刚度较大，可以满足微小地震、风荷载作用下的日常使用要求；在中震或大震作用下铅芯屈服，屈服后刚度较小，耗散地震能量，减小主体结构的动力响应。
(3)弹性复位能力。铅芯橡胶支座内 部的天然橡胶具有较好的弹性，设计合理的铅芯橡胶支座能够保证支座在发生设计水平变形时的弹性复位能力。
(4)阻尼耗能能力。铅芯橡胶支座通过将高纯度铅芯挤入天然橡胶支座的中孑L，增加了橡胶隔震支座的 滞回耗能能力，剪应变时的阻尼比可达1 5%~40%。
(5)柔性连接特性。铅芯橡胶支座为主体结构与于结构提供了一种介于刚性连接和滑动连接的柔性连接， 具有很好的实用性，被越来越多地用作连廊支座、网架支座、桁架支座、 雨篷支座、 屋盖支座等。
(6)足够的耐久性。橡胶隔震支座的耐久性指隔震结构中使用的橡胶隔震支座 经过50~100年或更长时间的使用，经历长期恒定荷载 、多次地震冲击荷载，以及外界环境长期综合作用， 仍能保持符合要求的承载力、弹性恢复力、水平刚度、阻尼耗能能力等。橡胶隔震支座耐久性的主要影响因素有：橡胶材料“老化”、橡胶隔震支座的徐变、疲劳以及与耐久性有关的耐火性、耐水性、耐腐蚀性等性能。橡胶隔震支座采用以下措施保证橡胶支座的耐久性，以保证橡胶隔震支座正常使用寿命不低于工程结构自身的使用寿命，可长达100年。
隔震结构具有很多优点，比如能够减小结构的水平地震作用，已被理论分析和国内外强震记录所证实。国外的大量试验和工程经验表明，隔震一般可使 结构的水平地震作用降低60%左右 ，特别 是在罕遇 地震作用下隔震效果更好；隔震体 系能同时保 护结构和非结构构 件，以及建筑物内部设施在强震下的安全性和地震损坏，保持震后建筑物继续 使用的 能力，隔震 结构与非隔震结构地震响应对 。
3 隔震技术及支座选用
《建筑抗震设计 规范》GB 50011-2010 [7]第 12.1.3 条指 出建筑 结构 采用隔震设计 时应符 合的各项要求，包括 结构 高宽比不宜 大于 4，建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类， 并应选用稳定性 较好 的基础类型，风荷载 和其他非 地震作用的水平荷载 标准值产 生的总水平 力不宜超 过结构 总重力 的 10%。但是，当 存在以下任何 一 种情况 时，就可采 用隔震技术对建筑结构 进行 隔震 设计 ：
1.建 筑场地位 于地震 高发区，如根据《 中国 地震动 参数区划 图》GB 18306-2001 ，属于 抗震设防 高烈度区（8 度 0.2g 及其 以上）的建 筑结构；
2.提高 结构 安全性， 确保地震发生时 及发生后 建筑 结构 基本功能不丧失 ；
3.减 少水平向 地震作用，以 使结构 地震响应满足 《 建筑抗震设计 规 范》GB 50011-2010 要求 ；
4.不 满足《建筑抗震设计 规范》GB 50011-2010 要求需要进行 抗 震加固的 既有建 筑结构。 铅芯橡胶支座选取原则是根据柱轴 向长期荷载 确定铅芯橡胶支座 直径，根据 建筑类别 及 直径 与内 部橡胶 层 总厚度的比值确 定支座的 长期基准压应力；根据 铅芯橡胶支座 直径、隔震 层大变形 和隔震 周期确定橡胶层厚 度。铅芯橡胶支座的 选取往往会 经历 几次迭代 过程。
4 设计依据
目前，我国隔震建 筑结构设计及铅芯橡胶支座设计、 制 造试验 所遵 循的国 家标准 主 要 有：《建筑抗 震设计 规范》GB50011-2010 [7]、
《橡胶支座 》GB20688.1-2007 部分 ：隔震 橡胶支座 试验 方法 [8]、
《橡胶支座 》GB20688.3-2006 第三部分 ：建筑 隔震橡胶支座 [9]以及
《 叠 层橡胶支座隔震技术 规程》CECS126:2001[10]。
5 安装及维护
铅芯橡胶支座的 安装对于 其隔震作用的 发挥是至关重要 的。在施工 过 程中应 确保隔震支 座的 安装精度，施工 单 位应预先确定合 理的施工方案 ，安 装施工 时必须严格按照 要求，确 保 施工 质量。
铅芯橡胶支座的 安装及 维护要 求如下 ：
a.铅芯橡胶支座与主体结构的连接 方 式只有一 种，即螺栓 连接，铅芯橡胶支座 通过 上 下 连接 板与主体结构以 螺栓 形式连接，螺栓 应采用可拆换 式的外 插入式 连接，不可采用焊接连 接，以 焊接高温对橡胶支座的 力学 性能 造成不利影响。
b.隔震支座的支 墩顶 面水平 度误差 不宜 大于 5‰，在隔震支座 安装后，隔震支座 顶面的 水平 度误差 不宜 大于8‰；
c.隔震支座中 心的平面 位置与设计 位 置的 偏差 不应大于 5.0mm；
d.隔震支座中 心的 标高与设计 标高 的偏差 不应大于5.0mm；
e.同一支 墩上的隔震支座的 顶面高 差不宜 大于 5.0mm ；
f.隔震支座连接 板和外 露连接 螺栓 应采取 防锈保护措施；
g.在 隔震支座 安装阶段 ，应对支 墩顶 面、隔震支座 顶面的水平 度、隔震支座中 心的平面 位置和 标高进行 观测 并记录；
h.在 工程施工 阶段 ，对隔震支座 宜 有临时覆盖保护 措施。
i.在工程施工 阶段 ，应对隔震支座的 竖 向变形 做观测 并 记录 ；在工程施工 完毕 后，应对 上部 结构、隔震 层 部件与周围 固定 物的脱开距离 进行 检查 ，并做工程 记录 。
j.对于 未 单独设置隔震 层的隔震结构以及 为连廊 提供 弱连接的铅芯橡胶支座应 做好耐 火 防护 工作。