【正文】 ≥650≥650≥650硬度硬度IRHD（60~70）177。550177。540177。535177。從而具備了豎向支撐與水平隔震的雙重功能 [8]。我國目前應(yīng)用隔震技術(shù)的建筑物已超過千余座[7]。日本、新西蘭等多震國家在隔震技術(shù)的理論和應(yīng)用研究中已取得了令人矚目的成果，技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。它增加了專門的變型和耗能裝置：橡膠隔震支座和阻尼器，該體系能夠使隔震結(jié)構(gòu)的周期延長至2~3秒，有效降低了結(jié)構(gòu)的地震加速度反應(yīng)（如圖2）。隔震支座的作用是：a）支撐建筑物的全部重量，b）改變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動力特性，即延長建筑物自振周期以降低其地震反應(yīng)，c）它要在保持承載能力的同時要能夠承受基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)間預(yù)期的相對水平位移；阻尼器的作用是抑制地震波中長周期成分可能給僅有隔震支座的建筑物帶來的大的位移，同時降低建筑物動力加速度，并且能夠幫助隔震支座在震后迅速恢復(fù)到初始位置；而風(fēng)反應(yīng)控制裝置和地基微振動裝置的存在是為了增加隔振系統(tǒng)的早期剛度，以使建筑物在風(fēng)載荷或輕微地震時能夠保持穩(wěn)定。現(xiàn)代建筑物抗震設(shè)計是依據(jù)“基礎(chǔ)隔震”概念，其原理是在建筑物上部結(jié)構(gòu)與地基間設(shè)置具有足有安全可靠的隔震系統(tǒng)，來增加結(jié)構(gòu)的變形能力和滯變阻尼，有效地將地震能量隔離或消耗，減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，保護上部結(jié)構(gòu)的安全。目前，世界上許多國家進行“基礎(chǔ)隔震”的研究，并修建了許多“基礎(chǔ)隔震”建筑物[4]?；A(chǔ)隔震概念的應(yīng)用可以追溯至19 世紀末，蘆葦、滑石、云母、淤泥都曾被用做建筑物的基礎(chǔ)隔震層，從而隔斷或減小地震波向建筑物的傳遞[3]。在地球內(nèi)部動力作用下,能量在斷裂的特殊部位緩慢積累,當(dāng)其超過巖石或斷裂能夠承受的限度時,就會突發(fā)錯動,使已積累的巨大能量以地震波的形式瞬間釋放,引起地球表面的劇烈振動,導(dǎo)致建筑破壞和自然地貌改觀,并可能產(chǎn)生長達幾十到幾百千米的地表破裂帶。因而,積極開展防震減災(zāi),最大限度地減輕地震災(zāi)害應(yīng)該是中國的基本國策之一[1]。統(tǒng)計表明,世界上約35%的7級以上大陸地震發(fā)生在中國。 開題報告1 課題來源、項目名稱 32 文獻綜述部分 4 阻尼抗震的歷史、現(xiàn)狀和前沿發(fā)展情況 4 課題背景 4 阻尼橡膠 7 阻尼抗震研究進展 9 提高阻尼性能的方法及應(yīng)用研究 9 本課題的創(chuàng)新之處 12 已查閱的文獻目錄（至少25篇） 133 研究計劃部分 16 論文選題的立論、目的和意義 16 本課題的主要研究內(nèi)容 16 研究方案 17 技術(shù)方案（技術(shù)路線、技術(shù)措施） 17 實施方案所需要的條件 19 擬解決的關(guān)鍵問題 20 預(yù)期的研究成果及創(chuàng)新點 211 課題來源、項目名稱課題來源：國家自然科學(xué)基金項目名稱：地震防護用高性能橡膠復(fù)合材料的設(shè)計與制備基礎(chǔ)研究的課題之一： 極性橡膠/滑動環(huán)復(fù)合材料的制備及性能研究2 文獻綜述部分 阻尼抗震的歷史、現(xiàn)狀和前沿發(fā)展情況 課題背景中國是世界上地震活動強烈和地震災(zāi)害嚴重的國家之一。 20世紀全球因地震死亡的120萬人中,中國占59萬。地震是一種自然現(xiàn)象,地球表面山川地貌的形成在很大程度上就是一次次強烈地震的結(jié)果。衡量一次地震釋放能量的大小用震級表示,而一次地震對地面和建筑物的破壞程度用地震烈度表示。20 世紀60 年代，開始采用橡膠作為基礎(chǔ)隔震材料，70 年代初，新西蘭學(xué)者R. T. Skiner等率先開發(fā)出鉛芯橡膠支座，大大推動了隔震技術(shù)的使用進程。傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)是通過增加結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度來抵抗和消耗地震能量，不但不經(jīng)濟而且也很可能滿足不了安全性的要求。圖 1 隔震支座與阻尼器的分類 現(xiàn)代比較可靠的隔震系統(tǒng)由隔震支座、阻尼器、地基微振動和風(fēng)反應(yīng)控制裝置等部分組成[5]。圖 2 橡膠隔震支座示意圖（左）和鉛芯疊層橡膠支座示意圖（右）目前，橡膠支座隔震系統(tǒng)主要分為普通疊層橡膠支座、鉛芯疊層橡膠支座和高阻尼疊層橡膠支座等[6]。圖 3 兩種隔震體系的建筑物地震效果圖 由于橡膠隔震支座減振效果比傳統(tǒng)的剛法減振效果明顯優(yōu)異，因此已經(jīng)成為當(dāng)今世界高抗震、防震要求的重要建筑物的首選方案（如圖3）。自上世紀7080 年代， 我國科研工作者開始關(guān)注隔震技術(shù)，并進行了橡膠隔震支座研制、結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計、性能檢驗、施工技術(shù)等系統(tǒng)研究，形成了橡膠支座隔震建筑的成套技術(shù)。疊層橡膠支座是最重要的隔震支座類型，由多層薄橡膠板和薄鋼板交互重疊模壓硫化而成，由于橡膠支座中橡膠層與夾層鋼板緊密粘結(jié)，當(dāng)橡膠支座受上部結(jié)構(gòu)自重荷載時，薄鋼板約束了橡膠的橫向伸展，保證支座具有足夠的豎向剛度和豎向承載能力，同時鋼板又不影響橡膠板的剪切變形，保持了橡膠固有的柔韌性，使其具有比豎向剛度小很多的水平剛度。 我國國家標準也對建筑隔震橡膠支座做了統(tǒng)一的標準，GB [9]： 表 1 天然橡膠支座和鉛芯橡膠支座內(nèi)部橡膠材料的物理性能要求試驗項目測量項目單位剪切模量/MPa1拉伸性能拉伸強度MPa≥≥14≥14≥15≥15≥20≥20扯斷伸長率%≥650≥600≥600≥600≥500≥500≥500硬度硬度IRHD30177。535177。545177。565177。5（60~70）177。5脆性溫度脆性溫度℃≤40≤40≤40注：剪切模量的相應(yīng)剪應(yīng)變?yōu)棣?100%。從分子結(jié)構(gòu)的角度講，分子鏈上的側(cè)基數(shù)量多、體積大、極性大以及分子間氫鍵多、作用強的橡膠，其分子間的內(nèi)摩擦大，阻尼性能好[10,11]。本實驗擬用丁腈橡膠和聚氨酯。硫化膠阻尼性能主要取決于其基膠分子結(jié)構(gòu)。因此，生膠體系對硫化膠阻尼性能有著重大影響。為了改善單一橡膠力學(xué)性能較差、有效阻尼溫域較窄等弊端,使橡膠阻尼材料在實際中得到更好的應(yīng)用,大量的學(xué)者對丁腈橡膠進行了不同方法的改性[14]。利用差示掃描量熱(DSC)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、動態(tài)力學(xué)分析(DMTA)等測試手段對該復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進行了表征，并對其動態(tài)力學(xué)性能進行了研究。AO60在丁腈橡膠基體中形成了富集區(qū)，在AO60分子間和AO60與NBR分子之間形成了大量的氫鍵。該復(fù)合材料具有很高的損耗性能，有很好的阻尼材料應(yīng)用前景。常用的提高阻尼性能的方法主要有兩類: 一是改變高聚物的大分子結(jié)構(gòu)。 二是采用高分子共混技術(shù)、互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)( IPN)技術(shù)可以通過網(wǎng)絡(luò)互穿和鏈纏繞效應(yīng)有效地控制高分子共混物組分間的相容性，拓寬阻尼溫域。橡膠的玻璃化溫度一般遠低于室溫，所以采用橡膠共混來改善阻尼材料的性能是有限的；橡膠與塑料的玻璃化溫度相差較大，即橡膠在室溫下處于彈性態(tài)而塑料處于玻璃態(tài)或者半晶態(tài)。為保證阻尼材料具有較好的力學(xué)性能和阻尼性能及較寬的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍，聚合物的共混比應(yīng)適當(dāng)、相容性好。結(jié)果表明，AO80與基質(zhì)之間具有良好的相容性，且以分子水平溶解在基質(zhì)中，處于無定型態(tài)。AO80/PETTPU復(fù)合材料的損耗因子與溫度曲線呈單峰形式，隨著AO80用量增加其峰值明顯增大，并且轉(zhuǎn)變峰向高溫方向移動。其具有較好的物理性能，又能提供較寬的阻尼溫度范圍。[18]曾設(shè)計出一系列新型的具有核殼結(jié)構(gòu)的乳膠顆粒，其中核是以聚丁二烯類和丙烯酸類組成的互穿網(wǎng)絡(luò)高聚物，殼是由玻璃態(tài)的苯乙烯丙烯腈組成，研究發(fā)現(xiàn)，聚合物的相與相之間越容易混合，則該復(fù)合材料的阻尼性能就越好，相的連續(xù)性也對材料的阻尼性能有很大的作用，在作者設(shè)計的三種核殼結(jié)構(gòu)中，以（a）的阻尼性能最佳，因其材料A、B、C在這種結(jié)構(gòu)下相的可混溶性最佳，且相連續(xù)性較好。其阻尼機理是多重能量轉(zhuǎn)換機制，減振能力的發(fā)揮是幾種能量耗散途徑的綜合。劉巧賓等[20] 綜合利用鈮鎂鋯鈦酸鉛(PMN)壓電陶瓷、互穿