橡胶与金属的粘合

目前隔震橡胶支座在胶层和钢板的粘合方面仍存在一定问题，因此选择适合的粘合剂和粘合工艺是今后的研究重点。若隔震橡胶支座中的钢板与橡胶粘合性能差,橡胶支座在承压变形时会发生不均匀性层间位移,甚至脱离束缚造成失稳;若两者的粘合强度过高,剥离试验中试样会出现混合破坏现象,使钢板与胶层在试验中发生扭转变形、掺杂断裂。金属表面状况直接影响粘合效果,在机械打磨、加工沟槽、喷砂和磷化处理4种常用金属表面处理方法中,磷化处理较简便,应用较广,但对环境有污染;喷砂处理的粘合效果较好,是目前建筑隔震橡胶支座类橡胶制品较常用的金属表面处理方法。

隔震橡胶制品中橡胶与金属粘合主要采用热粘合法。橡胶和金属表面性质差异较大,难以直

接粘合,必须使用粘合剂。用于橡胶与金属硫化粘合的粘合剂必须对金属有很强的吸附力和很高的浸润性,在硫化过程中易于在橡胶表面扩散和渗透,并对橡胶有很强的化学交联活性。这类粘合剂主要由含卤聚合物弹性体、粘合增进剂和偶联剂等组成。在热硫化粘合剂中,目前应用较广泛的是开姆洛克、保乐固、美伽姆和莫顿等由含卤聚合物弹性体、粘合增进剂和偶联剂等组成的热硫化粘合剂,粘合效果较好,且粘合强度一般都大于橡胶自身的内聚强度。只要根据橡胶种类、配方、橡胶制品的使用条件及环境因素等合理选用胶粘剂,均可以得到满意的粘合效果。

4.1.3

结构设计

隔震房屋在地震时的安全性主要取决于隔震橡胶支座的纵向承载能力、纵向刚度、水平变形能，力、水平刚度和阻尼性能。隔震层必须具有足够的纵向刚度和纵向承载能力，能够稳定支撑上部建筑物;同时具有足够小的水平刚度,保证建筑物隔震后的自振周期达到1.5~3.0s,以有效避开场地特征周期;还应具有足够大的水平变形能力，保证有足够的变形储备,以确保建筑物在大地震作用下不会出现失稳现象;此外还应具有足够的耐久性能,以保证在建筑物使用期限内能有效发挥作用。

设计建筑隔震橡胶支座必须合理选取以下重要参数。

(1)第一形状因数(Sn)。Sn是指单层橡胶板承载面积与橡胶板总自由面积的比值,其反映了薄钢板对橡胶板变形的约束效果,与隔震橡胶支座承载能力和纵向刚度有密切关系。

(2)第二形状因数(S2)。S是指橡胶板直径.与橡胶板总厚度的比值,是确保隔震橡胶支座承载能力和变形能力的重要几何参数。Sr越大,隔震橡胶支座越扁平,稳定性越好,水平刚度也越大。S2影响隔震橡胶支座的柔性及相对变形。

(3)较大水平位移。建筑隔震橡胶支座的隔震作用是通过橡胶支座产生小变形(主要是水平位移)来实现的,因此其水平剪切变形能力和压剪承载能力是反映地震时能否正常工作的重要指标。当工程设计选用承载压应力为10~15MPa一般工程结构为15MPa,重要工程结构为10MPa)时,各种建筑设计提出的较大水平位移设计值(Dr)-般为胶层总厚度的250%~300%。

4.2发展趋势

近年来国内外隔震建筑的高度逐年上升,高度增大导致作用于结构单柱上的载荷显著增大，隔震橡胶支座向大型化方向发展,其直径也越来越大。在隔震橡胶支座的力学性能研究方面，有限元技术已经得到广泛的应用。

以隔震橡胶支座作为隔震层的隔震结构主要适于一定高度的砖石或钢混结构,这类结构一般不会出现纵向提离问题。铅芯橡胶支座的优点已得到广泛的认同。铅芯橡胶支座还被用于建筑物的加固。此外,由于多铅芯橡胶支座具有性能稳定、受力均匀、安装方便的特点,因此铅芯橡胶支座正由单铅芯向多铅芯方向发展。

目前国内外研究和应用较多的隔震技术是隔震橡胶支座隔震技术和摩擦滑移隔震技术，工程应用中两者均表现出了优越性。隔震橡胶支座隔震不能完全避免共振,而摩擦滑移隔震支座不能自动复位,一般需另外的复位系统,滑动性能离散性大,不易控制,滑移量过大有时会导致穿越隔震层的非结构构件被破坏,甚至可能发生滑移失稳。

将这两种隔震方案并联复合使用可以充分融合其各自的优点,同时克服采用单一隔震技术的缺点，大大提高结构的抗震能力,是隔震技术的发展趋势。

5结语

我国41%的国土50%以上的城市位于地震强度7度以上的地带,面临的地震灾害形势非常严峻。现在我国已经颁布了《建筑抗震设计规范》和《建筑隔震橡胶支座》等标准和行业标准，规范了产品的设计要求和性能指标,隔震技术已被列为住房和城乡建设部重点科技成果推广项目。建筑隔震橡胶支座应用技术的进步以及人们抗震意识的提高，建筑隔震橡胶支座的应用将日益广泛,发展前景广阔。