一種橋梁用高阻尼減振橡膠支座的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橋梁用高阻尼減振橡膠支座，包括橡膠支座本體和設置在橡膠支座本體上下兩端的連接鋼板，橡膠支座本體包括減振橡膠體、異形隔板和異形封鋼板，每片異形隔板都為凸出和凹陷間隔設置的波浪形圓片，異形封鋼板與減振橡膠體之間的硫化粘接面也沿圓周方向間隔形成凸出或凹陷的光滑曲面。本發(fā)明的橋梁用高阻尼減振橡膠支座，通過合理設計異形隔板與異形封鋼板，可以起到控制豎向剛度的目的，還可以提供較大的水平限位力，適應常規(guī)的水平變形和防止由地震等荷載引起的結構超量位移，改進了現(xiàn)有減振橡膠支座的限位裝置通過單獨設置剪力裝置產生限位作用的技術，減少了安裝部件數(shù)，節(jié)約了空間，降低了工程建造成本。
【專利說明】一種橋梁用高阻尼減振橡膠支座

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程消能減振控制【技術領域】，具體涉及一種橋梁結構用具有水平限位和防老化功能的高阻尼減振橡膠支座。

【背景技術】
[0002]隨著近年國家鐵路客運專線建設的推進，大量的減振或隔震支座得以運用，目前應用最為廣泛的是盆式橡膠支座和球型鋼支座等，它們的作用是將梁端支點的集中反力比較均勻地傳遞給墩臺，同時保證橋跨結構在承受載荷或溫度變化時，能夠適應這種變化帶來的變形，即梁端轉動和自由端水平伸縮，基本屬于靜力范疇，尚無法有效緩解動載荷帶來的豎向與水平向的振動影響。橡膠材料具有良好的彈性，可以有效的達到減振效果，但采用普通橡膠材料制成的橡膠支座耗能能力有限，且橡膠自身在長期的自然環(huán)境下會存在一定的老化現(xiàn)象，對其性能及使用壽命有一定的影響。
[0003]中國專利CN201865043U公開了一種橋梁減震支座，該橋梁減震支座在上板和下板之間設置橡膠體，橡膠體內設置有相互平行的加強鋼板。這種結構在目前是普遍使用的，但該支座本身的水平剛度較小，在正常水平作用力下(如大風)，水平變形會較大，不利于保持橋梁等工程結構的穩(wěn)定性，故一般工程結構還需要專門配置抗剪和限位等裝置(例如有的橡膠減振支座采用了專設剪力卡榫的方案)，從而提高了工程建造成本。
[0004]此外，現(xiàn)行的支座體系普遍是在支座本體實施抗剪和限位功能的方案，與之對應的，現(xiàn)有的標準設計橋梁也均統(tǒng)一預留安裝支座的螺栓孔位置，而未專門預留多余的抗剪和限位裝置的位置。為了節(jié)約成本，并且結合現(xiàn)有橋梁和支座的標準體系，同時也方便既有非減振類支座更換為減振類支座，有必要提出一種利用支座本體實現(xiàn)減振及常規(guī)使用等各項功能的橡膠減振支座。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的不足，提供了一種具有水平限位功能的橋梁用高阻尼減振橡膠支座。
[0006]本發(fā)明為解決這一問題所采取的技術方案是:
本發(fā)明的橋梁用高阻尼減振橡膠支座，包括橡膠支座本體和設置在橡膠支座本體上下兩端的連接鋼板，連接鋼板與橡膠支座本體通過連接螺栓固定；橡膠支座本體包括減振橡膠體、異形隔板和異形封鋼板，減振橡膠體位于上下兩塊異形封鋼板中間，并包圍在異形封鋼板的外周，多片異形隔板均勻設置于減振橡膠體內部，異形隔板和異形封鋼板通過橡膠硫化成為一個整體，每片異形隔板都為凸出和凹陷間隔設置的波浪形圓片，異形封鋼板與減振橡膠體之間的硫化粘接面也沿圓周方向間隔形成凸出或凹陷的光滑曲面。
[0007]所述的減振橡膠體外周壁的外露橡膠表面涂覆有防老化涂層。
[0008]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
本發(fā)明的橋梁用高阻尼減振橡膠支座，通過合理設計異形隔板與異形封鋼板，可以起到控制豎向剛度的目的，還可以提供較大的水平限位力，適應常規(guī)的水平變形和防止由地震等荷載引起的結構超量位移，改進了現(xiàn)有減振橡膠支座的限位裝置通過單獨設置剪力裝置產生限位作用的技術，減少了安裝部件數(shù)，節(jié)約了空間，降低了工程建造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的高阻尼減振橡膠支座的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明的高阻尼減振橡膠支座的剖面結構示意圖。
附圖中主要部件符號說明:
1:連接鋼板2:連接螺栓
3:減振橡膠體4:異形隔板
5:異形封鋼板6:防老化涂層
7:橡膠支座本體。

【具體實施方式】
[0010]以下參照附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0011]本發(fā)明提供了一種減振、耗能、利用橡膠體進行自我調節(jié)水平限位功能以及防老化的高阻尼減振橡膠支座。
[0012]圖1是本發(fā)明的高阻尼減振橡膠支座的結構示意圖；圖2是本發(fā)明的高阻尼減振橡膠支座的剖面結構示意圖。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的橋梁用高阻尼減振橡膠支座，包括橡膠支座本體7和設置在橡膠支座本體上下兩端的連接鋼板I，連接鋼板I與橡膠支座本體7通過連接螺栓2固定。
[0013]橡膠支座本體7包括減振橡膠體3、異形隔板4和異形封鋼板5。減振橡膠體5位于上下兩塊異形封鋼板5中間，并包圍在異形封鋼板5的外周，減振橡膠體3外周壁的外露橡膠表面涂覆有防老化涂層6。
[0014]橡膠支座本體7的異形封鋼板5的外露端面設置螺紋孔，與連接鋼板I連接，通過連接螺栓2固定。
[0015]多片異形隔板4均勻分布于減振橡膠體3內部，異形隔板4和異形封鋼板5通過橡膠硫化成為一個整體，每片異形隔板4都為凸出和凹陷間隔設置的波浪形圓片，異形隔板4和異形封鋼板5與減振橡膠體3之間的硫化粘接面都沿圓周方向間隔形成凸出或凹陷的光滑曲面，數(shù)量在f 10之間。異形隔板4和異形封鋼板5的制作滿足結構設計限位位移及設計限位荷載。
[0016]在豎向動荷載的作用下，橡膠支座本體7因豎向壓縮而引起的水平向膨脹會受到異形隔板4的約束，通過調整異形隔板4的約束剛度，可以起到控制支座豎向剛度的作用，使支座剛度保持在豎向減振的最優(yōu)剛度范圍內。
[0017]本實用通過設置異性封鋼板起到控制支座橡膠橫向膨脹的目的，從而起到控制支座豎向剛度的作用，使支座豎向剛度保持在最優(yōu)減振剛度范圍內。此外，本發(fā)明還可以提供較大的水平限位力，以防止由地震等荷載引起的結構超量位移，改變了現(xiàn)有減振橡膠支座的限位裝置通過單獨設置剪力裝置產生限位作用的技術問題，減少了安裝部件數(shù)，節(jié)約了空間，降低了工程建造成本。
[0018]本發(fā)明的橋梁用高阻尼減振橡膠支座，具有如下優(yōu)點:
1、橡膠體3采用高阻尼橡膠支座，施加動載荷時，會產生一定的振動，高阻尼橡膠支座由于橡膠自身的彈性，可以很大程度降低動載荷產生的振動；同時由于高阻尼橡膠的阻尼性能，相較普通橡膠支座，可將部分振動能量轉換成熱能，大大降低振動能，極大的減少了振動的傳遞和擴散；
2、高阻尼橡膠支座的外露橡膠表面涂覆橡膠防老化涂層，能夠避免或延緩橡膠的老化，可進一步保證支座性能的穩(wěn)定性，提高支座的使用壽命。
[0019]3、異形隔板與異形封鋼板采用金屬材料，是支座的一部分。支座在活載等豎向動荷載作用下，會使橡膠產生豎向壓縮和橫向膨脹，而異形隔板和異形封鋼板可以約束橡膠所產生的橫向膨脹，從而在一定程度上控制豎向變形，進而使支座的實際剛度保持在理論最優(yōu)減振剛度范圍內，這一點是對普通橡膠盆式支座只能完全約束橡膠橫向膨脹變形的一種改進。
[0020]4、在溫度、大風、地震等荷載作用下，所支撐的橋梁會產生一定的水平位移。當位移比較小時，減振支座的橡膠部分可以提供一定的限位功能，保證梁體正常的水平位移和變形；當所產生的位移較大時，通過橡膠材料的剪切變形不足以適應變形的要求，內部的異形隔板與封鋼板的限位功能就會起到主導作用，從而控制梁的水平位移在安全范圍內，保護橋梁結構不受破壞。
[0021]在減振橡膠支座設計的正常水平作用力下(如溫度、風等)，本發(fā)明通過橡膠支座發(fā)生水平變形來適應梁的水平位移和變形，在此情況下，異形隔板4之間以及異形隔板4與異形封鋼板5之間沒有大位移變形。當減振橡膠支座由于地震等原因達到地震設計水平力時，減振橡膠支座發(fā)生變形，且水平荷載不大于異形隔板4的設計限位荷載時，結構物帶動連接鋼板I發(fā)生水平運動，異形隔板4之間以及異形隔板4與異形封鋼板5之間由于橡膠變形由剪切變形轉變?yōu)閴嚎s變形，剛度急劇增大，開始起自我調節(jié)水平限位功能，限制減振橡膠支座繼續(xù)發(fā)生水平運動，起到水平方向限位作用，起到保持工程結構穩(wěn)定性作用。
[0022]異形隔板4與異形封鋼板5通過橡膠硫化成為一個整體，其設計限位載荷與材料強度和結構形式有關。為了保證限位荷載控制在設計范圍內，異形隔板4與橡膠的材料強度可根據(jù)減振橡膠支座的水平荷載與變形的關系設計選用，可選用金屬材料。可以通過在異形隔板4與異形封鋼板5的硫化粘接面設計異形曲面來調整其限位載荷。
[0023]減振橡膠體3的外露橡膠表面涂覆防老化涂層6，避免或延緩了橡膠的臭氧老化，可大大保證支座性能的穩(wěn)定并提高支座的使用壽命。防老化涂層可以通過涂覆或者噴涂的方式覆蓋于外露橡膠表面。
[0024]對上述實施例的描述是便于工程技術人員更好的理解本發(fā)明，而熟悉本領域技術的人員可以很容易的對上述實施例做出各種修改，因此，根據(jù)本發(fā)明思想做出的改進和修改都應該落在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種橋梁用高阻尼減振橡膠支座，包括橡膠支座本體(7)和設置在橡膠支座本體(7)上下兩端的連接鋼板(1)，連接鋼板(I)與橡膠支座本體(7)通過連接螺栓(2)固定；其特征在于:橡膠支座本體(7)包括減振橡膠體(3)、異形隔板(4)和異形封鋼板(5)，減振橡膠體(3)位于上下兩塊異形封鋼板(5)中間，并包圍在異形封鋼板(5)的外周，多片異形隔板(4)均勻設置于減振橡膠體(3)內部，異形隔板(4)和異形封鋼板(5)通過橡膠硫化成為一個整體，每片異形隔板(4)都為凸出和凹陷間隔設置的波浪形圓片，異形封鋼板(5)與減振橡膠體(3)之間的硫化粘接面也沿圓周方向間隔形成凸出或凹陷的光滑曲面。
2.根據(jù)權利要求1所述的橋梁用高阻尼減振橡膠支座，其特征在于:減振橡膠體(3)夕卜周壁的外露橡膠表面涂覆有防老化涂層(6 )。
【文檔編號】E01D19/04GK104164835SQ201410400945
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權日:2014年8月15日
【發(fā)明者】王禎, 蘇偉, 張雷, 馬廣, 任偉, 郭紅鋒, 庾光忠, 周函宇 申請人:鐵道第三勘察設計院集團有限公司, 株洲時代新材料科技股份有限公司