ISO 22762-52021 弹性抗震隔离器.第5部分建筑物用滑动抗震隔离器标准立项发展报告

ISO22762-5:2021《弹性抗震隔离器第5部分：建筑物用滑动抗震隔离器》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElastomericSeismic-protectionIsolators—Part5:SlidingSeismic-protectionIsolatorsforBuildings摘要随着全球城市化进程的持续推进和高烈度地震区建筑密度的不断攀升，传统抗震设计理念正面临日益严峻的挑战。隔震技术作为实现建筑结构“大震不倒、中震可修”目标的核心手段，已在世界范围内得到广泛应用。其中，滑动抗震隔离器以其优越的水平变形能力、稳定的摩擦耗能特性和良好的竖向承载性能，成为现代建筑隔震体系中最具代表性的装置之一。然而，长期以来，国际上缺乏专门针对建筑物用滑动抗震隔离器的统一产品性能要求和试验方法标准，导致各国在工程设计、产品检测和市场准入等环节尺度不一，制约了该技术的规范化推广与国际贸易便利化。ISO22762-5:2021《弹性抗震隔离器第5部分：建筑物用滑动抗震隔离器》正是在这一背景下由国际标准化组织（ISO）正式发布的专项标准。该标准系统规定了建筑物用滑动抗震隔离器的术语定义、分类方式、性能要求、试验方法、检验规则以及标志包装等技术内容，填补了国际标准体系中滑动隔震装置产品标准的空白。本报告回顾了该标准的立项背景、编制历程与主要技术内容，分析了其对行业发展的深远影响，并展望了标准的未来修订方向与应用前景。关键词：滑动抗震隔离器；隔震技术；ISO22762-5；国际标准；建筑抗震；产品试验；摩擦摆Keywords:Slidingseismic-protectionisolators;Seismicisolationtechnology;ISO22762-5;Internationalstandard;Buildingseismicresistance;Producttesting;Frictionpendulum1引言1.1研究背景地震灾害是对人类生命财产安全构成严重威胁的自然灾害之一。据联合国减灾署（UNDRR）统计，全球每年因地震造成的直接经济损失高达数百亿美元。传统的抗震设计方法通过增大构件截面和配筋来“硬抗”地震作用，不仅造价高昂，而且在罕遇地震下难以有效保障建筑功能的连续性。自20世纪80年代以来，隔震技术凭借其“以柔克刚”的设计理念——通过在结构底部设置柔性隔震层，延长结构自振周期、增大阻尼耗能，从而大幅降低上部结构的地震响应——逐渐成为高烈度区重要建筑的首选抗震方案。在各类隔震装置中，滑动抗震隔离器（SlidingSeismic-protectionIsolator）以其独特的工作机理受到工程界广泛关注。这类装置通常由滑动界面和曲面或平面轨道构成，通过滑动界面的摩擦耗散地震能量，同时依靠重力回复力或附加复位机构实现震后自动复位。其典型代表包括摩擦摆隔震器（FrictionPendulumIsolator,FPI）、平面滑动隔震支座等。相比叠层橡胶隔震支座，滑动隔震器具有水平刚度低、承载能力大、耐久性好、适用温度范围宽等显著优势，尤其适用于大跨结构、重型厂房和高宽比较大的建筑。1.2标准制定的必要性尽管滑动抗震隔离器在工程实践中已获得广泛应用，但长期以来，国际上缺乏专门针对此类产品的统一国际标准。已有的ISO22762系列标准前四个部分主要聚焦于弹性橡胶类隔震支座（叠层橡胶支座）的性能要求和试验方法，对于以摩擦滑动为工作原理的滑动隔震器并不完全适用。各国虽各自制定了相应的国家标准或行业规范（如中国的GB/T37358、美国的ASCE7等），但试验方法、性能指标和验收标准差异较大，设计人员难以进行跨国比较和选择，产品制造商在进入国际市场时也面临重复检测和认证的障碍。在此背景下，国际标准化组织ISO/TC4（滚动轴承技术委员会）下属的SC2分技术委员会组织开展了针对滑动抗震隔离器的国际标准制定工作，历经多年多轮国际协商与验证试验，最终于2021年8月10日正式发布了ISO22762-5:2021。该标准的出台填补了国际标准体系中滑动隔震装置产品标准的空白，为全球隔震技术的规范化发展奠定了坚实基础。2标准立项背景与编制历程2.1ISO22762系列标准体系概述ISO22762系列标准是国际标准化组织发布的关于弹性抗震隔离器的系列标准，其整体结构如下：-ISO22762-1:2018：弹性抗震隔离器——第1部分：试验方法（Elastomericseismic-protectionisolators—Part1:Testmethods）-ISO22762-2:2018：弹性抗震隔离器——第2部分：建筑用叠层橡胶隔震支座（Elastomericseismic-protectionisolators—Part2:Applicationsforbuildings—Specifications）-ISO22762-3:2018：弹性抗震隔离器——第3部分：桥梁用叠层橡胶隔震支座（Elastomericseismic-protectionisolators—Part3:Applicationsforbridges—Specifications）-ISO22762-4:2021：弹性抗震隔离器——第4部分：建筑物用复位弹簧和阻尼装置（Elastomericseismic-protectionisolators—Part4:Restoringforcedevicesanddampingdevicesforbuildings）-ISO22762-5:2021：弹性抗震隔离器——第5部分：建筑物用滑动抗震隔离器（Elastomericseismic-protectionisolators—Part5:Slidingseismic-protectionisolatorsforbuildings）-ISO22762-6:2021：弹性抗震隔离器——第6部分：非建筑用滑动抗震隔离器（Elastomericseismic-protectionisolators—Part6:Slidingseismic-protectionisolatorsfornon-buildingstructures）ISO22762-5作为该系列标准中专项针对建筑物用滑动隔震器的规范性文件，与第1部分（试验方法）和第4部分（复位与阻尼装置）形成互补关系。第5部分侧重于滑动隔震器产品的性能要求和检验规则，第1部分则为试验方法提供了通用技术框架。2.2编制历程ISO22762-5标准的制定工作可追溯至2016年前后。在ISO/TC4/SC2会议上，日本、中国、新西兰等隔震技术较为发达的国家代表提出，滑动隔震器在新建和加固建筑中的应用日益广泛，但缺乏统一的国际产品标准，建议在该系列标准框架下增加专门针对滑动抗震隔离器的部分。标准编制工作经历了以下关键阶段：-2016-2017年：工作草案（WD）阶段。成立专项工作组（WG），由日本建筑研究所（BRI）的专家担任召集人，系统梳理各国现有标准和技术资料，形成初步框架。-2018-2019年：委员会草案（CD）阶段。工作组在收集各成员国反馈意见的基础上，对滑动隔震器的分类方式、性能指标体系、试验加载制度等核心问题进行了多轮讨论和修改。期间，中国、日本、新西兰等国分别开展了大量验证性试验，为标准技术指标的确定提供了翔实的实验数据支撑。-2020年：国际标准草案（DIS）阶段。草案在全球范围内公开征求意见，共收到来自各成员国的大量反馈。工作组对滑动面摩擦系数的温度依赖性、大位移下的稳定性等关键技术问题进行了深入研究和补充试验。-2021年初：最终国际标准草案（FDIS）阶段。草案经技术委员会审核通过，进入最终投票程序。-2021年8月10日：ISO22762-5:2021正式发布。2.3编制原则与指导思想在编制过程中，工作组遵循了以下基本原则：1.安全性优先：以保障建筑结构在地震作用下的安全性能为根本出发点，所有技术指标的确定均以可靠的试验数据和工程经验为基础。2.协调一致性：与ISO22762系列其他部分保持术语体系和试验框架的统一，同时考虑与各国现行国家标准之间的衔接。3.可操作性：试验方法力求简便可行，便于各国实验室采用；性能指标明确量化，便于产品检测和质量评定。4.留有创新空间：在保证基本安全和质量的前提下，标准不限制新型滑动材料和结构形式的发展，鼓励技术创新。3标准主要技术内容3.1范围与适用对象ISO22762-5:2021适用于建筑物中使用的滑动抗震隔离器，包括以下主要类型：-曲面滑动隔震器（Curvedsurfacesliders）：如摩擦摆隔震器，利用球形或锥形曲面实现自复位功能；-平面滑动隔震器（Flatsurfacesliders）：依赖外部复位机构或附加装置实现震后复位；-复合型滑动隔震器：结合多种滑动工作原理的混合式装置。该标准不适用于桥梁用滑动隔震器（由ISO22762-6覆盖，原拟议第6部分后调整为非建筑结构用）以及弹性橡胶类隔震支座。3.2性能要求标准对滑动抗震隔离器提出了系统性的性能要求，主要包括以下几个方面：（1）竖向承载性能标准规定了滑动隔震器在竖向荷载作用下的承载能力要求，包括设计竖向承载力、极限竖向承载力以及竖向刚度的确定方法和最低值要求。考虑到滑动隔震器在实际工程中可能承受较大竖向荷载，标准特别强调了长期荷载作用下的变形稳定性和徐变性能控制。（2）水平滑动性能水平滑动性能是滑动隔震器的核心性能指标。标准对以下参数做出了量化规定：-摩擦系数：规定了对滑动界面摩擦系数的设计要求，包括静摩擦系数和动摩擦系数的取值范围、二者之间的关系（动静摩擦比）以及摩擦系数的温度依赖性和速度依赖性限值；-水平等效刚度：明确了在不同位移幅值下水平等效刚度的计算方法和允许偏差范围；-水平等效阻尼比：规定了滑动隔震器在设计位移下的等效阻尼比要求，确保具备足够的耗能能力。（3）自复位能力对于依靠曲面实现自复位的滑动隔震器，标准规定了复位能力的具体评价指标，包括残余位移的允许最大限值以及自复位比的判定准则。对于平面滑动隔震器，则相应地规定了复位装置的性能要求。（4）耐久性能标准对滑动隔震器在长期使用过程中的性能稳定性提出了要求，包括：-滑动材料的耐磨性能和老化性能；-长期荷载作用下的性能变化容许范围；-环境因素（温度、湿度、紫外线等）对性能的影响限值。（5）耐火性能考虑到建筑消防安全需求，标准对滑动隔震器在高温条件下的承载能力和功能保持能力做出了规定。3.3试验方法ISO22762-5:2021为各项性能指标的测定规定了详细的试验方法，主要包括：（1）竖向压缩试验测定滑动隔震器在竖向荷载作用下的变形特征和竖向刚度，包括短期压缩试验和长期徐变试验。（2）水平循环加载试验这是最核心的试验项目，通过在恒定竖向荷载下施加不同幅值和频率的水平循环位移，测定滑动隔震器的滞回曲线，并据此计算水平等效刚度、等效阻尼比和摩擦系数等关键参数。标准对加载波形（通常采用正弦波）、加载速率、循环次数、位移幅值序列等试验条件做出了明确规定。（3）摩擦系数测定试验专门针对滑动界面的摩擦性能进行测试，包括不同竖向压应力水平、不同滑动速率和不同温度条件下的摩擦系数测定。（4）耐久性试验包括加速老化试验、长期往复滑动磨损试验和温度循环试验，评价滑动隔震器在服役周期内的性能保持能力。（5）耐火试验参照相关耐火试验标准，对滑动隔震器在规定升温曲线下的承载能力和完整性进行评价。3.4检验规则标准规定了滑动隔震器的检验分类，包括：-型式检验：对产品全面性能的检验，覆盖标准规定的所有项目，在下列情况下必须进行：新产品定型鉴定、正式生产后结构材料工艺有较大改变、停产一年以上恢复生产、国家质量监督机构提出要求等；-出厂检验：逐件或按批次对产品进行出厂前的常规检验，检验项目包括外观质量、关键尺寸偏差、基本力学性能等；-进场验收检验：供建筑施工现场对产品进行到场验收的检验项目和合格判定准则。标准同时规定了各检验类别的抽样方案和合格判定规则。4标准实施的意义与影响4.1对隔震技术发展的促进作用ISO22762-5:2021的发布对全球隔震技术领域产生了深远影响。首先，该标准为滑动抗震隔离器的设计、生产和检测提供了统一的国际基准，使不同国家和地区的产品具备可比性，为跨国工程项目的隔震装置选型提供了依据。其次，标准的发布推动了滑动隔震器性能评价体系的科学化和规范化，改变了以往依赖个别企业自定指标的局面，有利于淘汰性能不达标的产品，促进行业整体质量水平的提升。4.2对国际贸易的便利化作用作为国际标准化组织发布的正式标准，ISO22762-5:2021已被多个国家和地区在技术法规和工程实践中采纳或引用。对于滑动隔震器的生产制造企业而言，获得符合ISO22762-5标准要求的检测报告和认证，有助于消除技术性贸易壁垒，简化跨境认证程序，降低进入国际市场的综合成本。同时，该标准的实施也为工程业主和设计单位在全球范围内比选优质产品提供了技术依据。4.3对工程实践的技术支撑近年来，滑动隔震技术在全球范围内的工程应用不断拓展。新西兰基督城、日本东京、中国北京等地的大量新建建筑和抗震加固工程中，滑动隔震器已得到规模化应用。ISO22762-5:2021的发布为这些工程实践提供了权威的技术依据，有助于提升工程设计的安全冗余度和施工安装的标准化水平，从根本上保障建筑在地震作用下的安全性能。5主要参与单位和标准归口组织5.1ISO/TC4/SC2组织结构ISO22762-5:2021由国际标准化组织（ISO）下设的ISO/TC4（滚动轴承技术委员会）SC2分技术委员会（弹性抗震隔离器）归口管理。该分技术委员会的秘书处由日本工业标准调查会（JISC）承担，主席和秘书人选均由日本专家担任。SC2的工作范围涵盖弹性抗震隔离器（含滑动隔震器）的术语、分类、性能要求、试验方法和检验规则等标准化工作。SC2分技术委员会由来自中国、日本、美国、新西兰、意大利、智利等多个隔震技术较为发达国家的注册专家组成。中国作为该分技术委员会的积极成员（P成员），由中国石油和化学工业联合会和中国建筑科学研究院有限公司等单位选派专家参与标准制定工作，在标准的技术指标论证和试验验证等方面发挥了重要作用。5.2主要参与单位介绍——日本建筑研究所（BRI）在ISO22762-5:2021的编制过程中，日本建筑研究所（BuildingResearchInstitute,BRI）承担了标准工作组召集人和主要起草单位的角色，对标准的最终形成做出了最为突出的贡献。机构概况日本建筑研究所（BRI）是日本国土交通省下属的独立行政法人研究机构，成立于1946年，总部位于茨城县筑波市。作为日本建筑领域最具权威性的国家级综合性研究机构，BRI的使命涵盖建筑安全、城市防灾、环境性能、建筑生产等广泛领域，尤其在建筑抗震和隔震研究方面拥有深厚积淀，在国际学术和标准化领域享有盛誉。在隔震领域的学术积累BRI自20世纪80年代起即系统开展隔震技术的系统研究，是全球最早开展滑动隔震器系统性能试验和理论研究的科研机构之一。其主要贡献包括：-建立了滑动隔震器摩擦摆系统的动力学分析模型，揭示了曲面半径、摩擦系数等关键参数对隔震性能的影响规律；-系统开展了不同材料组合的滑动界面摩擦性能试验，积累了关于聚四氟乙烯（PTFE）、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）等滑动材料的摩擦特性数据；-开发了多种滑动隔震器的性能试验装置和检测方法，为此类产品的标准化检测奠定了试验基础；-承担了日本国内多个重要隔震建筑项目的技术咨询和检测评估工作，积累了丰富的工程实践经验。在标准编制中的核心作用在ISO22762-5:2021编制过程中，BRI的专家团队发挥了以下关键作用：1.框架设计：基于BRI在日本国内参与制定滑动隔震器相关标准（如JISA1415等）的丰富经验，BRI专家在标准编制的初期阶段即提出了整体框架设计思路，确立了标准的技术逻