1、隔震行業(yè)發(fā)展概況
地震是人類無(wú)法避免的自然災(zāi)害，地震引起的震動(dòng)對(duì)建筑物的破壞是毀滅性的，給生命和財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大的損失。歷次震害調(diào)查表明，地震災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡主要源于建筑物和工程設(shè)施的破壞、倒塌以及由此引發(fā)的次生災(zāi)害。因此，世界各國(guó)的建筑工程師一直沒(méi)有停止過(guò)對(duì)建筑防震抗震的研究，其中，建筑隔震技術(shù)成為建造高性能防震建筑物的重要課題之一。
建筑隔震技術(shù)的快速發(fā)展始于 20 世紀(jì)60 年代。20 世紀(jì)60 年代中后期，新西蘭、日本、美國(guó)等多地震國(guó)家對(duì)隔震技術(shù)開(kāi)展深入、系統(tǒng)的理論和試驗(yàn)研究，取得了較好的成果。70 年代，新西蘭學(xué)者W.H.Robinson 率先開(kāi)發(fā)出鉛芯疊層橡膠支座，大大推動(dòng)了建筑隔震技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程。南斯拉夫的貝斯特洛奇小學(xué)是最早采用天然橡膠隔震的建筑，隔震墊被設(shè)計(jì)成方形，且中間無(wú)鋼板；1984 年，新西蘭建成4 層威廉—惠靈頓政府辦公大樓，它是世界上首座以鉛芯疊層橡膠墊做隔震元件的建筑物；同年，美國(guó)利用新西蘭技術(shù)第一個(gè)用建筑隔震方法對(duì)鹽湖城市政大廈進(jìn)行抗震加固。
到 20 世紀(jì)90 年代，全世界至少有30 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)開(kāi)展建筑隔震技術(shù)的研究，并在美、日、法、新、意等20 多個(gè)國(guó)家修建了數(shù)百座隔震建筑物。其中，日本的技術(shù)發(fā)展最快、技術(shù)最成熟，也是應(yīng)用最廣泛，特別是在1995 年阪神大地震和2011 年?yáng)|日本大地震中，采用橡膠支座隔震的建筑，經(jīng)受住地震的考驗(yàn)，隔震性能良好。建筑隔震技術(shù)得到日本政府的大力推廣，不僅應(yīng)用于政府辦公大樓和醫(yī)院，而且也越來(lái)越多地應(yīng)用到住宅建筑。
近幾年來(lái)，許多國(guó)家針對(duì)隔震行業(yè)陸續(xù)推出強(qiáng)制性法律法規(guī)和支持性政策，進(jìn)一步刺激了行業(yè)的需求，行業(yè)未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
2、我國(guó)隔震行業(yè)發(fā)展概況及其未來(lái)前景
我國(guó)地處歐亞板塊的東南部，受環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶的影響，是個(gè)地震多發(fā)國(guó)家。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)大陸7 級(jí)以上的地震占全球大陸7 級(jí)以上地震的1/3，因地震死亡人數(shù)占全球的1/2；我國(guó)有41%的國(guó)土、一半以上的城市位于地震基本烈度7 度及7 度以上地區(qū)，6 度及6 度以上地區(qū)占國(guó)土面積的79%。我國(guó)幾個(gè)地震活動(dòng)較為強(qiáng)烈的地區(qū)是：青藏高原和云南、四川西部，華北太行山和京津唐地區(qū)，新疆及甘肅、寧夏，福建和廣東沿海，臺(tái)灣地區(qū)等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)30 個(gè)省份發(fā)生過(guò)6 級(jí)以上地震，19 個(gè)省份發(fā)生過(guò)7 級(jí)以上地震，12 個(gè)省份發(fā)生過(guò)8 級(jí)地震。
中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖
尤其是我國(guó)西部地區(qū)，大部分地區(qū)處于地震帶，長(zhǎng)期飽受地震災(zāi)害的困擾。云南省全部國(guó)土面積都處于6 度及以上的地震烈度設(shè)防區(qū)，其中7 度和8 度設(shè)防面積占全省總面積的78.6%，加上9 度區(qū)，占總面積的84%，設(shè)防區(qū)面積之大，烈度之高，居全國(guó)首位。
另外，同等強(qiáng)度地震下，發(fā)展中國(guó)家由于抗震技術(shù)落后，其受到地震的損害比發(fā)達(dá)國(guó)家更嚴(yán)重。在大地震中，發(fā)達(dá)國(guó)家的傷亡人數(shù)僅為發(fā)展中國(guó)家十分之一左右，其中一個(gè)主要原因在于發(fā)達(dá)國(guó)家的房屋建筑物大量采用隔震技術(shù)，從而提高了房屋建筑物的抗震性能。
國(guó)內(nèi)外重大地震死亡人數(shù)對(duì)比
因此，在我國(guó)研發(fā)和應(yīng)用建筑隔震技術(shù)更加具有重要的意義和現(xiàn)實(shí)需求。上世紀(jì) 80 年代后期，我國(guó)學(xué)者開(kāi)始重點(diǎn)關(guān)注橡膠隔震支座技術(shù)。由廣州大學(xué)周福霖、華中科技大學(xué)唐家祥等學(xué)者作為學(xué)術(shù)帶頭人，進(jìn)行了橡膠隔震支座研制、隔震結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、橡膠支座產(chǎn)品性能檢驗(yàn)、檢測(cè)技術(shù)、施工技術(shù)等全方位的系統(tǒng)研究工作，提出了橡膠支座隔震建筑的成套技術(shù)。
我國(guó)最早的隔震建筑是 1993 年由周福霖院士設(shè)計(jì)建造的汕頭陵海路八層框架結(jié)構(gòu)商住樓。1994 年5 月，聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織權(quán)威專家將這個(gè)隔震居民樓的建成譽(yù)為“世界建筑隔震技術(shù)發(fā)展的第三個(gè)里程碑”。2001 年，建筑隔震技術(shù)與消能減震技術(shù)寫(xiě)入國(guó)標(biāo)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2001），標(biāo)志著隔震技術(shù)在我國(guó)的重要發(fā)展。
目前，建筑隔震技術(shù)在全國(guó)大部分省市自治區(qū)都有應(yīng)用，包括云南、新疆、四川、陜西、甘肅、河北、江蘇、山西、北京、山東、寧夏、天津、海南、福建、內(nèi)蒙、青海等省市，已建成隔震建筑3,000 多棟。
鑒于建筑減震技術(shù)與隔震技術(shù)有一定的替代關(guān)系，以下分析減隔震在全國(guó)范圍的應(yīng)用情況。
根據(jù)國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司在2015 年2 月25 日頒布的《關(guān)于印發(fā)2014 年城鄉(xiāng)建設(shè)抗震防災(zāi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的函》（建質(zhì)抗函[2015]12號(hào)）、在2016 年2 月26 日頒布的《關(guān)于印發(fā)2015 年城鄉(xiāng)建設(shè)抗震防災(zāi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的函》（建質(zhì)抗函[2016]7 號(hào)）以及在2017 年3 月7 日頒布的《關(guān)于印發(fā)2016年城鄉(xiāng)建設(shè)抗震防災(zāi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的函》（建質(zhì)抗函[2017]8 號(hào)）的統(tǒng)計(jì)情況，截至2014 年、2015 年和2016 年，全國(guó)累計(jì)已建成隔震房屋建筑工程分別為2,662棟、3,181 棟和3,659 棟，全國(guó)累計(jì)已建成減震房屋建筑工程分別為174 棟、270棟和432 棟，全國(guó)累計(jì)已建成減、隔震房屋建筑工程分別為2,836 棟、3,451 棟和4,091 棟。其中，云南省由于減隔震技術(shù)發(fā)展起步較早，技術(shù)普及程度高，形成了研究、設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造相關(guān)成套技術(shù)，同時(shí)政府支持力度較大，使減隔震技術(shù)得到了較好的推廣和應(yīng)用。2014 年、2015 年和2016 年，云南省隔震房屋建筑數(shù)量分別占到全國(guó)81.55%、74.90%和67.85%，云南省減震房屋建筑數(shù)量分別占到全國(guó)36.74%、29.57%和35.55%，均為全國(guó)最高比例。云南省已成為國(guó)內(nèi)減隔震技術(shù)推廣應(yīng)用的代表地區(qū)，對(duì)全國(guó)其他省份推廣應(yīng)用減隔震技術(shù)具有很強(qiáng)的示范作用。
截至 2016 年底，全國(guó)減、隔震房屋建筑工程情況如下（單位：棟）：
2014 年、2015 年和2016 年全國(guó)房屋建筑減隔震行業(yè)的容量及增長(zhǎng)趨勢(shì)情況如下（單位：棟）：
目前，全國(guó)房屋減、隔震行業(yè)以隔震建筑為主，截至2014 年末、2015 年末和2016 年末，全國(guó)累計(jì)建成房屋隔震建筑分別為2,662 棟、3,181 棟和3,659棟，占比分別為93.86%、92.18%和89.44%。最近三年，全國(guó)房屋建筑減、隔震行業(yè)的容量有增長(zhǎng)趨勢(shì)，2015 年和2016 年，全國(guó)累計(jì)已建成的減、隔震建筑分別增加了21.69%和18.55%。其中，2015 年，減震建筑增加了55.17%，隔震建筑增加了19.50%；2016 年，減震建筑增加了60.00%，隔震建筑增加了15.03%。
近幾年，隨著政府對(duì)于隔震行業(yè)的法規(guī)規(guī)范和政策扶持，國(guó)家對(duì)抗震防災(zāi)工作的重視和隔震技術(shù)宣傳普及度的提高，未來(lái)隔震技術(shù)推廣和應(yīng)用總體呈上升趨勢(shì)，整個(gè)行業(yè)處于平穩(wěn)成長(zhǎng)期，未來(lái)市場(chǎng)前景廣闊，屬于典型的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。
3、行業(yè)技術(shù)水平及特點(diǎn)
（1）建筑隔震技術(shù)與傳統(tǒng)抗震技術(shù)的比較
傳統(tǒng)抗震技術(shù)通過(guò)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來(lái)抵抗地震，同時(shí)允許結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)進(jìn)入非彈性狀態(tài)，具有一定的延性，以某些特定結(jié)構(gòu)本身的損壞為代價(jià)消耗地震能量，減輕地震反應(yīng)。由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中的不斷損傷，累計(jì)到一定程度還會(huì)引起房屋倒塌，不能保證房屋在超大地震下的安全，即使房屋沒(méi)有倒塌，房屋也很難在震后修復(fù)，造成的經(jīng)濟(jì)損失較大。與傳統(tǒng)的抗震技術(shù)相比，建筑隔震技術(shù)的抗震效果更好。
建筑隔震技術(shù)就是在建筑物的基礎(chǔ)或下部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震裝置（由隔震器、阻尼裝置等組成），形成隔震層，隔離地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞，減少輸入到上部結(jié)構(gòu)的地震能量，同時(shí)延長(zhǎng)上部結(jié)構(gòu)的自振周期，降低上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，達(dá)到預(yù)期的抗震防震要求，使建筑物的安全得到更可靠的保證。采用隔震技術(shù)，不僅可以保證建筑結(jié)構(gòu)的整體完整、防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，還能避免建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設(shè)施的破壞以及由此引起的次生災(zāi)害。工程試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和近10 多年的地震災(zāi)害損失案例表明，隔震技術(shù)能有效降低地震對(duì)建筑物水平方向的破壞，采用隔震技術(shù)的建筑物，基本可以保證房屋在大地震中不倒塌。采用隔震技術(shù)可以減少房屋建筑物上部結(jié)構(gòu)的地震作用50%-80%。而且“地震越大，隔震效果越好”
傳統(tǒng)抗震技術(shù)與建筑隔震技術(shù)的效果對(duì)比
（2）建筑隔震技術(shù)與建筑減震技術(shù)的比較
建筑減震技術(shù)，又稱建筑消能減震技術(shù)，是在建筑物的某些部位（如支撐、剪力墻、連接縫或連接件）設(shè)置耗能裝置，通過(guò)該裝置產(chǎn)生摩擦，彎曲（或切、扭轉(zhuǎn)）、彈塑性（或黏彈性）滯回變形來(lái)耗散或吸收地震輸入結(jié)構(gòu)的能量，以減小主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，從而避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞或倒塌，達(dá)到抗震目的。
建筑隔震技術(shù)與建筑減震技術(shù)的比較如下：
從上述對(duì)比來(lái)看，對(duì)于抗地震效果來(lái)說(shuō)，隔震技術(shù)比減震技術(shù)更加有效。
建筑隔震技術(shù)與建筑減震技術(shù)的替代關(guān)系如下：
①抗震原理
隔震技術(shù)是指在房屋基礎(chǔ)、底部或下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置由橡膠隔震支座和阻尼裝置等部件組成具有整體復(fù)位功能的隔震層，以延長(zhǎng)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的自振周期，減少輸入上部結(jié)構(gòu)的水平地震作用，達(dá)到預(yù)期防震要求。
減震技術(shù)是指在房屋結(jié)構(gòu)中設(shè)置消能器，通過(guò)消能器的相對(duì)變形和相對(duì)速度提供附加阻尼，以消耗輸入結(jié)構(gòu)的地震能量，達(dá)到預(yù)期防震減震要求。
②抗震效果
從抗震效果角度，隔震技術(shù)能降低地震作用的 50%-80%，減震技術(shù)能降低地震作用的20%-30%。
③抗震設(shè)計(jì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010），建筑結(jié)構(gòu)采用隔震技術(shù)時(shí)，應(yīng)符合如下要求：
A、結(jié)構(gòu)高寬比宜小于4，且不應(yīng)大于相關(guān)規(guī)范規(guī)程對(duì)非隔震結(jié)構(gòu)的具體規(guī)定，其變形特征接近剪切變形，最大高度應(yīng)滿足本規(guī)范非隔震結(jié)構(gòu)的要求；高寬比大于4 或非隔震結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)定的結(jié)構(gòu)采用隔震技術(shù)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門(mén)研究；
B、建筑場(chǎng)地宜I、II、III 類，并應(yīng)選用穩(wěn)定性較好的基礎(chǔ)類型；
C、風(fēng)荷載和其他非地震作用的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的總水平力不宜超過(guò)結(jié)構(gòu)總重力的10%；
D、隔震層應(yīng)提供必要的豎向承載力、側(cè)向剛度和阻尼；穿過(guò)隔震層的設(shè)備配管、配線，應(yīng)采用柔性連接或其他有效措施以適應(yīng)隔震層的罕遇地震水平位移。
消能減震技術(shù)可用于鋼、鋼筋混凝土、鋼-混凝土混合等結(jié)構(gòu)類型的房屋。
④抗震技術(shù)的應(yīng)用范圍
隔震技術(shù)主要用于抗地震，減震技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，可用于抗地震、抗風(fēng)震。因此，隔震技術(shù)與減震技術(shù)在抗震原理、抗震效果、抗震設(shè)計(jì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求以及抗震技術(shù)的應(yīng)用范圍方面都有區(qū)別，兩種抗震技術(shù)并不具有完全替代關(guān)系，而是各有利弊。
