環向橡膠阻尼支座的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種環向橡膠阻尼支座，其不同之處在于：在支座承重體上部外圈設置有環形橡膠圈，所述支座承重體的上端設置有固定在梁底的上支承鋼板，所述上支承鋼板下端設置有用于密封環形橡膠圈的密封鋼板，所述支座承重體的底面為球面、側面為弧面，所述支座承重體的下端設置有固定在墩頂或臺頂的下支承鋼板，所述支座承重體和所述下支承鋼板之間的接觸面為球面，所述下支承鋼板上設置有用于限制支座承重體側向位移的限位鋼板，所述支座承重體和所述側向限位鋼板之間根據需要或有小間隙、或接觸為切線接觸。本發明核心優點在于能抵御各個方向的地震、消能減震效果好，同時兼具普通球型鋼支座和阻尼抗震支座的功能。
【專利說明】環向橡膠阻尼支座
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種環向橡膠阻尼支座，能用于橋梁、工業與民用建筑、核電站等土木建筑領域。
【背景技術】
[0002]地震是頻發的自然災害之一，長期以來，人類在這一自然災害面前“無能為力”。地震造成生命和財產損失的直接原因是建筑物的劇烈震動、破壞和倒塌。自二十世紀以來，人類對建筑物的抗震、消能、減震的結構控制技術進行了不斷的探索，先后發明和創造了用于結構防震減災的產品和技術。
[0003]目前，較常用的以被動方式減隔震的結構控制產品有:
[0004]I)、鉛芯橡膠支座:通過鉛芯和橡膠的剪切變形吸收和耗散地震能量；
[0005]2)、液壓粘滯阻尼器:通過液態或半固態的粘滯材料在缸體內的流動產生阻尼力來耗散、吸收地震能量；
[0006]3)、摩擦型阻尼支座:摩擦型阻尼支座采用上下不同半徑的兩個球面與配合位形成兩個滑動摩擦副，保證支座正常的轉動和滑移功能，當地震水平力超過閥值時，支座摩擦副間克服摩擦力產生相對滑動，大半徑球面摩擦副可產生較大水平相對位移，即水平剛度較小，從而將地震產生的動能轉換為勢能，突破閥值后較小的水平剛度起到了“隔震”作用。同時由于摩擦阻力的存在，起到了 “阻尼”作用，消耗了一部分地震能量。
[0007]但是鉛芯橡膠支座和摩擦型阻尼支座雖然能起到環向減隔震的作用，但水平剛度過低，對軟弱地基或者橋墩過柔時，減震效果降低，甚至會加大結構的地震響應。液壓粘滯阻尼器目前是一種桿式結構，具有方向性，對減少軸向的地震作用效果明顯，但地震對橋梁的地震作用方向事先是無法預知的，因而它的設置帶有一定的盲目性，通常的做法是在橋梁的順橋向和橫橋向都安裝液壓阻尼器，這樣一定程度上限制了其力學運動，降低了減震效果，并且它不具備回位功能，地震過后，靠外力作用回位。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種環向橡膠阻尼支座，該支座在水平面內的各個方向都能起到消能減震的作用，同時構造簡單、安裝方便，并具有普通球型鋼支座和阻尼抗震支座的功能，既是支座、又是阻尼器。
[0009]本發明的技術方案為:環向橡膠阻尼支座，其不同之處在于:其包括支座承重體，所述支座承重體的上部外圈設置有環形橡膠圈，所述支座承重體的上端設置有固定在梁底的上支承鋼板，所述上支承鋼板下端設置有用于密封環形橡膠圈的密封鋼板，所述支座承重體的下端設置有固定在墩頂或臺頂的下支承鋼板。
[0010]優選的，所述支座承重體的底面為球面，所述支座承重體的側面為弧面，所述支座承重體和所述下支承鋼板之間的接觸面為球面，所述下支承鋼板上設置有用于限制支座承重體側向位移的側向限位鋼板，所述支座承重體和所述側向限位鋼板之間或有間隙，或其接觸為切線接觸。
[0011 ] 優選的，所述密封鋼板和所述側向限位鋼板之間設置有防塵罩。
[0012]優選的，所述支座承重體與所述上支承鋼板、所述環形橡膠圈密封鋼板之間均設置有四氟滑板。
[0013]優選的，所述環形橡膠圈、所述密封鋼板、所述側向限位鋼板分別為整塊構件。
[0014]優選的，所述環形橡膠圈、所述密封鋼板、所述側向限位鋼板分別由分塊構件構成。
[0015]對比現有技術，本發明的有益特點如下:
[0016]I)、該環向橡膠阻尼支座，支座承重體的外圈設置有環形橡膠圈，并且環形橡膠圈在密封受約束的條件下工作，能在水平面內的各個方向提供較大的水平剛度和阻尼、對地震作用提供較大的阻抗；
[0017]2)、該環向橡膠阻尼支座，支座承重體和下支承鋼板之間的接觸面為球面，支座承重體和側向限位鋼板之間的接觸為切線接觸，該環向橡膠阻尼支座具有普通球型鋼支座需要具備的承重和能小幅轉動的功能，能作為普通球型鋼支座使用；
[0018]3)、該環向橡膠阻尼支座，上支承鋼板固定在梁底，下支承鋼板固定在墩頂或臺頂，在地震慣性力作用下，不管這個力來自何方，墩、梁之間就會產生相對運動，這時環形橡膠圈在一個密封腔體內受到擠壓，在水平面內，環形橡膠圈小于180°的部分受壓、大于180°的部分受拉，這種復合的作用力又反作用于支座承重體上，提供了對地震運動的阻抗，具有阻尼抗震支座的功能，能作為阻尼抗震支座使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例結構示意圖；
[0020]圖2為本發明實施例中下支承鋼板剖視圖；
[0021 ]圖3為本發明實施例中下支承鋼板俯視圖；
[0022]圖4為本發明實施例中上支承鋼板剖視圖；
[0023]圖5為本發明實施例中上支承鋼板俯視圖；
[0024]圖6為本發明實施例中環形橡膠圈剖視圖；
[0025]圖7為本發明實施例中環形橡膠圈俯視圖；
[0026]圖8為本發明實施例中密封鋼板剖視圖；
[0027]圖9為本發明實施例中密封鋼板俯視圖；
[0028]圖10為本發明實施例中支座承重體剖視圖；
[0029]圖11為本發明實施例中支座承重體俯視圖；
[0030]圖12為本發明實施例中側向限位鋼板剖視圖；
[0031]圖13為本發明實施例中側向限位鋼板俯視圖；
[0032]其中:1-支座承重體、2-上支承鋼板、3-四氟滑板、4-環形橡膠圈、5-密封鋼板、6-側向限位鋼板、7-下支承鋼板、8-防塵罩。
【具體實施方式】
[0033]下面通過【具體實施方式】結合附圖對本發明作進一步詳細說明。[0034]請參考圖1至圖13，本發明實施例環向橡膠阻尼支座，其不同之處在于:其包括支座承重體1，所述支座承重體I的上部外圈設置有環形橡膠圈4，所述支座承重體I的上端設置有固定在梁底的上支承鋼板2，所述上支承鋼板2下端設置有用于密封環形橡膠圈4的密封鋼板5，所述支座承重體I的下部側面和底面均為球面，所述支座承重體I的下端設置有固定在墩頂或臺頂的下支承鋼板7，所述支座承重體I和所述下支承鋼板7之間的接觸面為球面，所述下支承鋼板7上設置有用于限制支座承重體I的側向限位鋼板6，所述支座承重體I和所述側向限位鋼板6之間的接觸為切線接觸。
[0035]所述支座承重體I與所述側向限位鋼板6之間根據需要設置有間隙、可為Imm左右，或為切線接觸。
[0036]具體的，所述支座承重體I與所述上支承鋼板2、密封鋼板5之間設置有四氟滑板3。
[0037]具體的，所述密封鋼板5和所述側向限位鋼板6之間設置有防塵罩8。
[0038]本發明中環形橡膠圈4的材料為橡膠、金屬橡膠、橡膠的衍生產品(如內加鋼絲、鋼條、碳物質等)及其它物理力學性能類似橡膠的一切產品。
[0039]本發明中環形橡膠圈4的的截面形狀可以是任意其它的截面形狀。
[0040]請參考圖1，本發明實施例包括上支承鋼板2、下支承鋼板7、密封鋼板5、側向限位鋼板6、支座承重體1、環形橡膠圈4，支座承重體I的外圈安裝有環形橡膠圈4，并且環形橡膠圈4在密封受約束的條件下工作，能在水平面內的各個方向提供較大的水平剛度和對地震作用提供較大的阻抗，同時兼具普通球型鋼支座和阻尼抗震支座的功能:
[0041]I)作為普通球型鋼支座使用
[0042]支座承重體I和下支承鋼板7之間的接觸面為球面，支座承重體I與側向限位鋼板6之間的接觸為切線接觸，根據轉動角度的需要，可預留Imm左右的間隙，因此支座承重體I連同上部結構梁體可在豎直平面內轉動，轉動的同時，支座承重體I與上部梁體之間產生一小幅度的水平位移，由于有環形橡膠的存在，該水平位移被吸收，所以該環向橡膠阻尼支座具有普通球型鋼支座需要具備的承重和能小幅轉動的功能，能當普通球型鋼支座使用。
[0043]2)作為阻尼抗震支座使用
[0044]由于上支承鋼板2固定在梁底、下支承鋼板7固定在墩頂或臺頂，在地震慣性力作用下，不管這個力來自何方，墩、梁之間就會產生相對運動，也即下支承鋼板7和上支承鋼板2之間產生相對運動，支座承重體I隨下支承鋼板7 —起運動，這時環形橡膠圈4在一個密封腔體內受到擠壓，在水平面內，環形橡膠圈4小于180°的部分受壓，大于180°的部分受拉，這種復合的作用力又反作用于支座承重體I上，提供了對地震運動的阻抗。
[0045]該環向橡膠阻尼支座能抵御水平面內各個方向的地震；由于有較大的回復力，震后較容易復位。
[0046]本發明實施例的安裝方法如下:
[0047]I)、在墩頂和梁底分別預埋螺栓、安裝下支承鋼板7和上支承鋼板2 ；
[0048]2)、安裝支座承重體I ;
[0049]3)、安裝側向限位鋼板6 ;
[0050]4)、安裝環形橡膠圈4 ；[0051]5)、安裝密封鋼板5。上支承鋼板2和下支承鋼板7由于安裝誤差的存在，可能不對位，但因為環形橡膠圈4的高彈性，在施工過程中，對于誤差級的偏差，是很容易克服的；
[0052]6)、安裝防塵罩8。
[0053]為安裝方便和更換構件方便，環形橡膠圈4、密封鋼板5、限位鋼板6可分塊設計安裝。
[0054]本發明兼具普通球型鋼支座和阻尼抗震支座的功能，能吸收、耗散水平面內各個方向的地震能量，回復力大，且安裝方便。
[0055]以上內容是結合具體的實施方式對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬的【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.環向橡膠阻尼支座，其特征在于:其包括支座承重體，所述支座承重體的上部外圈設置有環形橡膠圈，所述支座承重體的上端設置有固定在梁底的上支承鋼板，所述上支承鋼板下端設置有用于密封環形橡膠圈的密封鋼板，所述支座承重體的下端設置有固定在墩頂或臺頂的下支承鋼板。
2.如權利要求1所述的環向橡膠阻尼支座，其特征在于:所述支座承重體的底面為球面，所述支座承重體的側面為弧面，所述支座承重體和所述下支承鋼板之間的接觸面為球面，所述下支承鋼板上設置有用于限制支座承重體側向位移的側向限位鋼板，所述支座承重體和所述側向限位鋼板之間或有間隙，或其接觸為切線接觸。
3.如權利要求1或2所述的環向橡膠阻尼支座，其特征在于:所述密封鋼板和所述側向限位鋼板之間設置有防塵罩。
4.如權利要求1或2所述的環向橡膠阻尼支座，其特征在于:所述支座承重體與所述上支承鋼板、所述環形橡膠圈密封鋼板之間均設置有四氟滑板。
5.如權利要求1或2所述的環向橡膠阻尼支座，其特征在于:所述環形橡膠圈、所述密封鋼板、所述側向限位鋼板分別為整塊構件。
6.如權利要求1或2所述的環向橡膠阻尼支座，其特征在于:所述環形橡膠圈、所述密封鋼板、所述側向限位鋼板分別由分塊構件構成。
【文檔編號】E04B1/98GK103556568SQ201310556310
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月11日 優先權日:2013年11月11日
【發明者】萬信華 申請人:萬信華