浅析叠层橡胶减震器专利发展状况

骆雪芹

摘 要：自60年代来，随着地震工程学的发展，基础隔震的研究逐渐深入，隔震方法已被越来越多的国家和地区所接受，并开始大量应用于建筑和桥梁结构中。本文概述常用建筑隔震橡胶支座的分类、重点介绍建筑隔震叠层橡胶减震器的发展历程与主要申请人。

关键词：建筑物减震；地震；叠层橡胶；专利分析

一、引言

地震是一种危害极大的突发自然灾害，曾给人类带来无数的生命与财产损失，而人类也与其斗争的过程中，不断地进步，抗震理论与技术在实践中得到发展、完善。为此，在建筑物上部结构和基础之间设置滑移层，作为隔离装置，阻止强大的地震能量向上传递，即为基础隔振技术。

目前，国内外已经开发的各种地震隔震技术中，叠层橡胶减震器是较为成熟的一种，由于叠层橡胶减震器构造简单，性能稳定，已成为国际上隔震体系的主流。

按设置的隔震支座类别分类，如图1所示，77%的隔震结构仅采用叠层橡胶支座，同时也有部分隔震结构采用叠层橡胶支座和弹性滑移支座共同工作，几乎所有隔震系统中都设置一定数量的附加阻尼器，以达到更好的隔震效果。

目前常用的叠层橡胶减震器有3种：

（1）天然橡胶支座，由多层天然橡胶板与多层钢板相互叠合而成。天然橡胶耐老化耐蠕变性能好，但减震能力差，做隔震用途时，往往需要与其他阻尼装置配合使用；

（2）高阻尼橡胶叠层橡胶支座，采用高阻尼橡胶，具有隔震装置所需要的稳定支承、弹性复位和阻尼功能，可单独作为隔震装置使用；

（3）铅芯叠层橡胶支座，在普通天然橡胶支座的中空灌入铅芯而成，目的一是提高橡胶支座的阻尼，二是增加支座的早期刚度。

二、叠层橡胶减震器专利分析

通过全球申请人的国别进行统计分析，以期获得各国叠层橡胶减振器的发展技术水平。（如图2所示）。可以看出，目前叠层橡胶减震器申请量较大的三个国家分别为JP、US、CN，主要与这三个国家地震灾害频繁有关，而日本作为地震频繁的岛国，占有全球申请量的百分比最大。

全球申请量前11位的均为日本企业（如图4所示），其中，清水建设株式会社（Shimizu）在叠层橡胶支座的全球专利申请量为第一，其为一家跨国建筑公司，主要从事房屋工程的建造与装饰。而全球专利申请量排在第二位的普利司通（Bridgestone）株式会社则是世界最大的輪胎及橡胶产品生产商，其隔震橡胶产品在日本市场上占有最大份额。

而国内的主要申请人进行分析发现，目前国内有关叠层橡胶减震器的研究主要集中在高校，以北京工业大学为最多，北京工业大学设有地震研究所，其于1976年唐山大地震之后成立，主要从事地震预报的研究工作。

全球申请人排名分析，排名靠前的申请人全部为日本各大建筑企业或橡胶产品生产商，这主要是因为日本的地震较多，本国应用市场规模大，重视研发，减震技术成熟，其发明主要应用于本国市场，在中国申请量较少有关。

相对于全球主要的申请人，我国主要申请人大多数是高校，分析其原因，一方面是因为我国叠层橡胶减震器研究起步晚，现有较多的基础研究在高校中进行，另一方面，国外对叠层橡胶减震器的关键技术进行封锁，同时地震的地域性限制，使得我国对叠层橡胶减震器产业化很慢。

下图为叠层橡胶减震器不同时间段的申请量，可以看出，叠层橡胶减震器的申请量呈现出的是递增的趋势，且我国在2004年以前的申请量明显小于世界申请量。

三、总结

目前，使用叠层橡胶隔震支座作为隔震系统的主要组成部分是世界各国隔震结构设计的主流，随着我国建筑叠层橡胶隔震支座工程应用实践的成功、国家抗震减灾措施的落实、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，叠层橡胶隔震支座的应用将日益广泛，发展前景广阔。