付亞男 熊禮全 張學(xué)林 何 建 姜開渝

（重慶三峽學(xué)院土木工程學(xué)院 重慶萬州 404100）

一、引言

三峽庫區(qū)村鎮(zhèn)房屋多數(shù)為農(nóng)民自建，抗震能力十分薄弱，上世紀(jì)80-90年代建造的磚混結(jié)構(gòu)房屋基本處于抗震不設(shè)防狀態(tài)，近年來的新建磚混結(jié)構(gòu)房屋雖然設(shè)置了圈梁構(gòu)造柱，但大多不滿足抗震規(guī)范的要求，存在這樣或那樣的問題[1]。近10多年來，我國發(fā)生了很多次地震，2008年的四川汶川地震、2010年的青海玉樹地震、2013年的四川雅安地震、2019年的四川宜賓地震、2018年云南的魯?shù)榈卣稹⒕肮鹊卣鸲紝Υ彐?zhèn)房屋造成了極大的破壞，數(shù)次地震都是農(nóng)村受災(zāi)面積大、受災(zāi)人口眾多、受災(zāi)人群分散、救援困難等因素造成了農(nóng)村地區(qū)的生命財(cái)產(chǎn)損失巨大，而村鎮(zhèn)房屋的抗震性能和抗震能力低下是造成農(nóng)村地區(qū)“小震致災(zāi)”，甚至“小震大災(zāi)”的主要原因[2-6]。

數(shù)次的地震災(zāi)害都使我們認(rèn)識到村鎮(zhèn)房屋的抗震性能有待加強(qiáng)、抗震能力有待提高，同時(shí)還需要考慮廣大村鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，以及當(dāng)?shù)氐木用袷欠癯惺艿闷?。每次地震震害都會暴露出村?zhèn)磚砌體結(jié)構(gòu)房屋的新問題，為村鎮(zhèn)磚砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震研究帶來新的啟發(fā)。針對村鎮(zhèn)建筑的抗震減災(zāi)能力的現(xiàn)狀及村鎮(zhèn)砌體結(jié)構(gòu)房屋的實(shí)際修建情況，研究村鎮(zhèn)農(nóng)民自建磚砌體結(jié)構(gòu)房屋的隔震、減震技術(shù)已為大勢所趨。此研究對三峽庫區(qū)乃至全國的廣大農(nóng)村房屋的抗震、隔震、減震都具有深遠(yuǎn)的意義，因此，關(guān)于村鎮(zhèn)房屋的減震、隔震、抗震研究應(yīng)該成為抗震專家和相關(guān)從業(yè)人員孜孜追求的畢生事業(yè)[2-3]。

二、國外研究現(xiàn)狀

隔震和消能減震設(shè)計(jì)已經(jīng)被納入《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，然而在傳統(tǒng)的隔震技術(shù)中主要采用疊層橡膠隔震支座，但是疊層橡膠隔震支座價(jià)格高、制造難、施工工藝復(fù)雜，三峽庫區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低下很難推廣，在我國的其他農(nóng)村地區(qū)也存在同樣的問題。因此，研究出一種成本低廉，構(gòu)造簡單，施工簡便，后期維護(hù)成本低的面向庫區(qū)村鎮(zhèn)房屋實(shí)用的成套隔震技術(shù)并形成標(biāo)準(zhǔn)圖集和選用表迫在眉睫，同時(shí)對提高村鎮(zhèn)建筑的抗震性能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。廢舊輪胎隔震技術(shù)在國內(nèi)外的研究較少，其實(shí)際工程應(yīng)用更為罕見[2-3，7]。

zden B 和Turer A等[2]（2006、2008）對廢舊輪胎制作的房屋基礎(chǔ)隔震墊進(jìn)行了一系列的力學(xué)試驗(yàn)研究。廢舊輪胎隔震墊的豎向極限承載應(yīng)力約為8N/mm2，廢舊輪胎隔震墊的平均剪切模量在0.9 N/mm2到1.85 N/mm2之間，通過改變廢舊輪胎隔震墊的層數(shù)可以相應(yīng)的改變廢舊輪胎隔震墊的剪切模量。廢舊輪胎隔震墊成本低、自重輕、易施工，將廢舊輪胎變廢為寶，應(yīng)用前景廣闊。

Mishra H K， lgarashi A， Matsushima H等[8]利用廢舊輪胎橡膠墊（SRTP）制作普通民居的隔震裝置，并進(jìn)行了廢舊輪胎橡膠墊（SRTP）制作的隔震裝置的相關(guān)研究。

利用廢舊輪胎制作的隔震墊與傳統(tǒng)的疊層橡膠支座相比，具有較好的阻尼特性、造價(jià)低廉、自重輕、原材料易得到，廢舊輪胎橡膠墊（SRTP）制作普通民居的隔震裝置，對村鎮(zhèn)農(nóng)民來說可以用得起。

三、國內(nèi)研究現(xiàn)狀

陳文、田原源、熊峰等[9，10，11，12]研發(fā)了一種利用廢舊輪胎制作的隔震系統(tǒng)為將其應(yīng)用于村鎮(zhèn)民居，進(jìn)行了有關(guān)廢舊輪胎隔震系統(tǒng)的一系列試驗(yàn)。包括廢舊輪胎隔震墊的軸壓、壓剪以及斜壓等力學(xué)性能試驗(yàn)、支座性能穩(wěn)定，通過力學(xué)性能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)廢舊輪胎隔震墊的豎向剛度遠(yuǎn)大于水平向剛度，是一種有效的隔震裝置。陳文等還利用ANSYS有限元軟件建立廢舊輪胎隔震砌體結(jié)構(gòu)的三維有限元模型進(jìn)行了數(shù)值分析，發(fā)現(xiàn)利用廢舊輪胎隔震墊隔震的農(nóng)村砌體房屋地震反應(yīng)小于非隔震砌體房屋模型，廢舊輪胎隔震墊隔震的農(nóng)村磚砌體房屋的隔震效果良好。由于廢舊輪胎隔震墊的成本較低，又有較好的隔震效果，可以用于農(nóng)村磚砌體房屋的隔震、減震。

張超、王瑞等[13]利用廢舊輪胎制作橡膠粉，再將橡膠粉作為村鎮(zhèn)磚砌體房屋的隔震層進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：利用廢舊輪胎制作的橡膠粉做隔震層的砌體房屋具有一定的消能減震特性，但是費(fèi)用比較高，在農(nóng)村推廣這類隔震支座裝置有一定的困難。

廢棄輪胎已經(jīng)廣泛應(yīng)用在工程建設(shè)中，比如利用廢舊的橡膠輪胎做公路的防撞護(hù)欄、作為護(hù)坡材料也被應(yīng)用在重力式擋墻和路基回填中，把廢舊的橡膠輪胎制作成膠粉用于防水材料、改性瀝青等都取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)保效益。

四、結(jié)束語

隨著我國汽車擁有量的增加，汽車廢舊輪胎的回收利用將是急需解決的環(huán)境問題和社會問題。將廢舊輪胎簡單處理后應(yīng)用于村鎮(zhèn)民居的房屋隔震體系，將為廢舊汽車輪胎的再利用提供一個(gè)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的解決思路。國內(nèi)外學(xué)者急需對廢舊輪胎作為村鎮(zhèn)民居隔震系統(tǒng)的相關(guān)研究進(jìn)行廣泛深入的研究，并制定相關(guān)的配套圖集及規(guī)范，方便村鎮(zhèn)民居的設(shè)計(jì)者采用。