建筑隔震橡胶支座高阻尼增强隔震橡胶新型材料项目可行性研究报告书.docx

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建筑隔震橡胶支座高阻尼增强隔震橡胶新型材料项目可行性研究报告书

建筑隔震橡胶支座、高阻尼增强隔震橡胶新型材料项目可行性研究报告

一、项目名称

建筑隔震橡胶支座项目、高阻尼增强隔震橡胶项目

二、承办单位概况

项目承办单位为山东同方防震技术有限公司。

（一）公司设施及人员条件

1、公司设施条件建设

我公司现有两处工作地点，建筑面积10000多平方米，包括办公室、会议室、实验室、计算室、报告厅、阅览室、图书室、职工活动室。

我公司近几年先后购置了大中型仪器设备22台（套），大部分为国际、国内先进设备，其中有：

悬挂式波速测井仪、电法仪、电子水准仪、工程地质勘察CAD软件，并购置了一批先进的投影仪、荧幕、复印机、电脑、打印机、传真机等。

2、公司人员配备情况

我公司拥有较强的专业技术和科研人员队伍，目前共有66名科研技术人员，其中具有博士学位6人，硕士学位10人，研究生25人，大学学历25人，具有高级职称的20人，中级职称的32人。

3、客座专家及客座研究情况

我公司聘请中国工程院周福霖院士、中国海洋大学教授冯启民、河南理工大学教授邹正盛、中国工程力学研究所研究员博士生导师李山有、中国地质研究所研究员蒋伟等客座专家。

在周福霖院士的指导下，对建设工程的减隔震技术进行了深入研究。

在冯启民教授指导下，在区域性震害防御和重大建设项目设防等领域进行了研究。

进行了济南市高新区东部新区、青岛市黄岛区等地区地震小区划工作、为相关地区提供了防震减灾依据。

在邹正盛教授指导下，在断层活动性等领域开展了研究。

在李山有研究员指导下，在结构工程抗震方面开展了研究。

在蒋伟研究员指导下，在地震地质方面开展了研究。

（二）公司内部建设与运行管理情况

1、公司内部组织机构的布局设计及运转情况

我公司设总经理1名，负责公司全面工作；设副总经理两名，协助总经理工作；领导班子对公司管理委员会负责。

公司设有总工办、减隔震技术研究中心、地震安评研究中心、地震安评一室、地震安评二室、物探勘察中心、实验室、办公室、财务室等部门。

2、公司成立有山东省地震安评工程技术研究中心

该中心是政府批准成立，具有雄厚的技术力量，可为项目的实施提供强有力的支持。

自公司成立以来，总经理负责公司建设的全面工作，两名副总经理，一名负责技术和研发，一名负责行政，领导班子团结一致，共谋发展，各部门之间也紧密配合、协调统一，运转良好。

3、公司专家指导委员会的建立与作用发挥情况

我公司成立时就设立了专家指导委员会、由山东省地震局原研究员王锜为主任，成员有上海地震局原研究员刘文龙、中国地震局地质所研究员曹学锋、中国海洋大学教授冯启民、中国海洋大学教授高惠英、河南理工大学教授邹正盛、中国工程力学研究所研究员博士生导师李山有、中国地质研究所研究员蒋伟等。

指导委员会成员为公司发展付出了辛勤的劳动，每个专家来公司指导工作的时间不少于30个工作日，有的多达60多个工作日。

专家们对山东及周边地震活动及地震构造背景、地震工程技术、抗震设防措施和对策进行深入研究，并结合几百项建设工程地震环境条件以及在此环境背景下工程抗震设防标准的合理性、科学性，提出符合场地实际条件的抗震设防要求，为提高这些重要建设工程的防震抗震能力做出了积极努力。

专家们还对建筑工程、建筑物减隔震技术进行了长年研究，并取得了一定成果。

4、公司管理模式及经济、社会效益

公司为独立法人，实行总经理负责制，按规定实行独立核算。

公司自成立以来一直健康运行，为省内外1000多项重要建设工程开展了地震安全性评价，评价项目量在全省及全国同行业中名列前茅，在地震安全性评价这一领域走在了前列，在科技研究及新技术应用方面起了行业带头作用，为建设工程提供了科学合理的抗震设防依据，提高了工程防震抗震能力，为经济、社会发展作出了突出贡献，取得了显著的社会效益和经济效益。

5、公司各项制度的建立与管理

我公司建立之初，就建立了科研开发、人事管理、创新奖励、工作纪律、行政后勤等各项管理制度，其中有：

科研计划和成果管理办法、研究成果及资料管理制度、公司奖励办法及人事、培训、物资、财务等一系列制度。

各项制度的建立，保证了公司正常运行，职工执行制度、遵守制度尉然成风。

6、公司与科研机构大学院校合作情况及人才培养情况

公司与中国地震局工程力学研究所、中国地震局地质研究所、中国地震局地球物理勘察公司、中国海洋大学地震工程与地质工程研究所、济南大学建立长期稳定的合作关系，其中冯启民、邹正盛、李山有、蒋伟等专家学者聘为公司客座教授，经常到公司讲学授课，我们还定期派出专业技术人员在以上科研院所及高校听课培训，吸收新的知识。

通过与高端科学院所及大学的合作交流，为深入研究、成果转化、资源共享提供了非常有利的条件。

（三）公司建设的方向、目标及水平情况

公司下一步的主要研究方向是：

建筑结构减隔震技术的推广应用，与国内外知名公司交流、合作，特别是与新西兰著名减隔震技术公司合作，引进先进的技术、工艺及设备，建设世界一流的橡胶隔震支座生产基地。

邀请中国工程院周福霖等两名院士全程给予指导。

加大科研投入，培养一批高水平的隔震设计人员，为隔震支座的实际工程应用提供针对性服务；与国内院校及相关科研机构开展长期合作，对减隔震技术进行长期研究，不断改进技术，并及时将研究成果转化、应用。

另外，在地震工程技术理论及实际研究的基础上，对山东及周边和环渤海地区的工程建设，从地震活动及地震构造背景、地震工程技术、抗震设防措施和对策上进行分析研究，既对建设工程的地震环境条件以及在此背景下工程抗震设防标准的合理性、科学性提出符合场地实际条件的设防依据，又对工程结构抗震的理论问题通过在检测基础上的研究予以发展和提高，进而制定指导工程结构抗震的实际标准与具体措施，提高和强化建筑物、构筑物抗震设防的科学性、合理性，使建构筑物合理投入、科学设防，进一步提高建筑物的防震抗震能力。

三、项目建设背景

（一）地震是最严重的自然灾害

地震作为自然灾害的一种，是群灾之首，贯穿于整个人类发展史中，并一直以来对人类的生命安全及财产安全构成严重的威胁。

对过去的100年的地震统计数据显示，平均每年有8级以上的地震1～2次，7级以上的有10～20次，6级以上的有20～100次。

世界上具有破坏性的强烈地震平均每年约多达18次。

我国整体位于欧亚板块，受到三大板块即太平洋板块、印度洋板块、非洲板块的挤压，构造活动活跃；地处世界上两个最活跃的地震带，即环太平洋火山地震带和欧亚地震带，裂隙地貌众多。

我国是世界上多地震国家之一，也是世界上灾害损失最为惨重的国家之一。

据统计，我国有41%的国土及一般以上的城市位于地震基本烈度7度或7度以上的地区，6度及其以上的地区则占国土面积的79%。

在20世纪有33%的陆上破坏性地震发生在我国，死亡人数50多万，占全世界同期地震死亡人数的一半左右。

20世纪死亡20万人以上的大地震全球共两次，都发生在我国，一次是1920年的宁夏海原的8.5级地震，死亡20余万，伤者不计其数；另一次是1976年唐山的7.8级地震，死亡达24万余人。

大地震所造成的经济损失更是不计其数，如1976年的唐山地震的直接经济损失近百亿元，顷刻之间使一座百万人口的工业城市成为废墟；2008年5月12日14点28分发生在中国四川汶川县的8.0级地震，共造成68858人遇难，36586人受伤，失踪18618人。

据专家研究预测，目前地震活动正处于相对活跃的时期，全球可能在较长一段时间内都不免受到地震频繁活动的影响。

在这地震相对活跃的时期，也正是我国的大规模城市化建设时期，若受到强烈地震的影响，势必会对我国城镇化进程的推进造成影响，而其产生的经济损失也是不可估计的，对于我国的长远发展也是十分不利的。

（二）减隔震技术具有的先进性

针对如何能降低地震对人们生命和财产安全的影响，国内外各相关领域的专家都在进行着大量的研究。

目前在建筑物结构设计中通常采用的仍然是传统的抗震设计方法，近年来隔震设计理论和方法趋于成熟，也已进入结构设计和运用领域，并收到了良好的效果。

1、结构隔震的概念与原理

（1）隔震的概念

在基础和上部结构之间设置隔震装置，以避免或减小地震能量向上部结构传输，以减小建筑物的地震反应，实现地震时建筑物只发生较轻微运动和变形，从而使建筑物在地震作用下不损坏或倒塌。

隔震系统一般由隔震器、阻尼器等所组成，它具有竖向刚度大、水平刚度小，能提供较大阻尼的特点。

（2）隔震的原理

利用隔震层延长结构的周期，适当增加结构的阻尼，使结构的加速度反应大大减小，同时使结构的位移集中于隔震层，上部结构像刚体一样，自身相对位移很小，结构基本上处于弹性工作状态，从而建筑物不产生破坏或倒塌。

2、隔震结构的特点与使用范围

（1）隔震结构的特点

隔震层的集中大变形和所提供的阻尼将地震能量隔离和消散掉，地震能量不能向上部结构全部传输，因而上部结构的地震反应大大减小，震动减轻，结构不产生破坏，人员安全和财产安全均可以得到保证。

（2）隔震结构的适用范围

隔震结构体系可以用于下列类型的建筑物：

医院、银行、保险、通信、警察、消防、电力等重要建筑。

首脑机关、指挥中心以及放置贵重设备、物品的房屋。

图书馆和纪念性建筑。

一般工业与民用建筑。

3、隔震系统的组成与类型

（1）隔震系统的组成

隔震系统一般由隔震器、阻尼器、地基微震动与风反应控制装置等部分组成。

在实际应用中，通常可使几种功能由同一元件完成，以方便使用。

隔震器的主要作用是：

一方面在竖向支撑建筑物的重力，另一方面在水平方向具有弹性，能提供一定的水平刚度，延长建筑物的周期，以避开地震动的卓越周期，降低建筑物的地震反应，能提供较大的变形能力和自复位能力。

阻尼器的主要作用是吸收和耗散地震能量，抑制结构产生大的位移反应，同时在地震终了时帮助隔震器迅速复位。

地基微震动与风反应控制装置的主要作用是增加隔震系统的初期刚度，使建筑物在风荷载和轻微地震下保持稳定。

（2）隔震系统的类型

常用的隔震器有建筑隔震橡胶支座、螺旋弹簧支座、摩擦滑移支座等。

目前国内外应用最广泛的是建筑隔震橡胶支座。

常用的阻尼器有弹塑性阻尼器、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、摩擦阻尼器等。

常用的隔震系统主要有建筑隔震橡胶支座隔震系统、摩擦滑移加阻尼器隔震系统、摩擦滑移摆隔震系统等。

其中建筑隔震橡胶支座隔震系统技术相对成熟，应用最为广泛。

4、减隔震技术比传统的抗震技术具有的优越性

传统的针对地震作用的结构设计方法以抗震设计为主，旨在通过使得结构本身获得足够的强度、刚度和延性来“抵抗”地震作用。

在我国现行的《建筑抗震设计规范》（GB50011～2010）中对于各种结构的抗震设计方法及构造措施都进行了详尽的阐述与介绍。

不同地区应根据其所属设计地震分组，由我国现行的《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223～2008）确定抗震设防建筑的抗震设防类别，并根据相应类别确定设计基本地震加速度和特征周期，针对不同结构形式进行相应的结构的抗震计算和验算，以达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

虽然这种方法在理论上可行，在实际中收到一定效果，但其弊端也是显而易见的。

抗震结构若想达到足够的强度、刚度和延性，就必然对结构构件及材料有很高的要求，这就使得建筑的经济性不尽人意；现有规范是按照设防分类进行设计，但由于地球内部构造的复杂性与地震的突发及难以预知性，在抗震设防烈度低的地区也不能完全否定大地震的可能性，在此类地区一旦有大震发生，产生的后果不堪设想。

隔震设计方法是通过在结构内部或结构与基础之间某位置设置隔震元件，通过隔震元件起到“隔离”地震的作用，从而使得结构本身所承受的地震作用减弱。

隔震设计方法的应用已是大势所趋。

隔震层的集中大变形以及所提供的阻尼可以将地震作用隔离和消散掉，进而减小了地震能量向上部结构的传输，最终可以使上部结构的地震反应大大减小，震动减弱，结构不产生破坏，人