隔震相關技術淺釋（2）
傳統橋梁支承的主要功用為將上部結構載重傳遞至下部結構內，並對橋梁於縱向因溫度伸縮、潛變等因素所形成之變位提供足夠的移動空間，且允許橋梁靜載重、活載重及其它荷重於支承處產生旋轉變形，下圖為傳統常見的橋梁支承示意圖。
橋梁隔震，即在橋梁上部結構(主梁)和下部結構(橋台或橋墩)之間或橋墩底與基礎頂之間，安裝適當的隔震支承墊，以使橋梁在遭受規模大於設計地震力之強烈地震時，橋梁本身不致有嚴重的破壞發生，且可於災後迅速修復重建。隔震支承墊可提供橋梁所需之水平柔性勁度，進而產生柔性結構系統，使得橋梁基本振動周期延長，降低地震力反應。此外，隔震支承墊亦需提供額外阻尼，並控制結構之位移，以吸收或消耗地震輸入之振動能量。下圖為典型的鉛心橡膠支承墊示意圖。
1969年，以純天然橡膠製成的支承墊首次使用於建築結構的耐震設計中。支承墊為一大型橡膠塊構成，其內不含任何的加強鋼鈑，與現今常見的隔震支承墊有明顯的差異。垂直向勁度只較水平向勁度大數倍，當承受結構物自重時，純天然橡膠支承墊於垂直向會被壓縮25%，使其兩側橡膠嚴重向外膨脹，且因天然橡膠的自然特性，使支承墊的行為相近於一過阻尼系統。
純天然橡膠未加勁式隔震支承墊
上述大塊天然橡膠易壓縮膨脹的特性不適合使用於結構隔震系統內，因此新式的支承墊逐漸取代原先的設計方式。為了有效減少橡膠因受壓而產生的側向膨脹，將橡膠裁切製成薄片的形式，各橡膠層間採薄鋼鈑將各薄橡膠層隔開，以束制橡膠層的側向膨脹行為，且分隔鋼鈑可增加支承墊垂直向勁度，此時支承墊的垂直向勁度可為其水平勁度的數百倍。
鄰國日本多使用低阻尼天然橡膠支承墊與合成橡膠支承墊，並配合其它的阻尼系統一併使用，如純黏滯阻尼器、消能鋼棒或鉛棒、摩擦阻尼系統等。此類支承墊上、下兩端部為厚鋼鈑，內部為多層鋼片與橡膠層間隔排列，橡膠層經硬化處理且由相鄰兩鋼鈑束制其側向膨脹行為，分隔鋼鈑提供相當大的垂直向勁度，但對水平向勁度幾無貢獻，因此水平向勁度完全由橡膠層的剪力勁度決定。橡膠材料可提供線性剪應變達100%，額外提供的阻尼比約2至3%，材料不易因長時間的受壓而產生潛變的行為，且長久使用有良好的穩定性。低阻尼或無阻尼橡膠支承墊的優點在於易於生產製作，分析模型簡單，且其動力反應與溫度、應變速率、歷時、老化等效應較無關。其唯一需注意的是低阻尼橡支承墊應搭配額外的阻尼系統以限制上部結構過大的位移反應，並詳細考量其接頭設計，若配合金屬型阻尼器的使用，需將金屬的低迴圈疲勞行為列入分析中。
1975年，紐西蘭發展出鉛心橡膠支承墊，而其後大量的使用於紐西蘭與美、日等國家。鉛心橡膠支承墊的幾何形狀近似於上述低阻尼橡膠支承墊，不同處在於鉛心橡膠支承墊內有一個或數個降伏強度較低且呈雙線性行為的鉛心或鉛棒，內部的鋼片迫使這些鉛心產生純剪力變形。鉛心必需與橡膠層或鋼片層緊密的結合，為了達到這個目的，於鉛心橡膠支承墊製作時，將鉛心的直徑取略大於預留的孔直徑即可。鉛心橡膠支承墊的有效勁度與有效阻尼是依其位移量而來，因此支承墊位移量的大小決定了一鉛心橡膠支承墊的力學性質。
若隔震支承墊可提供充足的阻尼，則不需其它額外的阻尼系統來降低隔震系統的位移量。藉由加入纖細的碳纖維、合成樹脂等填充物，可使隔震支承墊於剪應變100%的情況下，阻尼比由10%提高至20%。此類隔震支承墊稱為高阻尼橡膠支承墊，其阻尼力學行為並不像純黏滯阻尼或遲滯阻尼，而是介於兩者之間。