CN102720270A - 一种纤维—钢板橡胶组合隔震支座 - Google Patents

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田杰
郭风建
曾德民
杜志超
苏经宇
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Abstract

本发明涉及一种纤维—钢板橡胶组合隔震支座，属于房屋建筑隔震领域。该隔震支座包括纤维布层、橡胶层和钢板层，三者交错叠合，叠合顺序依次为：橡胶层、纤维布层、橡胶层、钢板层、橡胶层，如此叠合形成叠合体，在叠合体的上下端面加设端钢板，并在叠合体侧向周围加橡胶保护层，最后经过硫化粘结而成。该支座自重轻，可节省施工安装成本，同时在隔震耗能方面自身具有较好的阻尼特性。

Description

一种纤维—钢板橡胶组合隔震支座
技术领域
本发明涉及一种纤维—钢板橡胶组合隔震支座，属于房屋建筑隔震领域。
背景技术
隔震技术兴起于上世纪60年代，它通过设置在隔震层的隔震支座发生大变形吸收大部分地震能量,延长结构周期，从而大大减轻上部结构的地震反应。隔震技术能够有效地提高建筑物的抗震安全性和可靠性。
目前，我国的村镇房屋基本没有抗震能力，然而个别采用隔震技术的房屋在地震中表现出良好的抗震能力，这就促使我们想到将隔震技术应用到村镇房屋的抗震中去。在已有的隔震技术中，应用最多的是叠层橡胶隔震支座，但由于其内部钢板的存在，使得整个支座自重大，施工不方便，总体造价高，不适宜村镇房屋隔震。
发明内容
针对上述问题，本发明目的在于提供一种能在村镇房屋中普遍使用的纤维-钢板橡胶组合隔震支座，该支座自重轻，可节省施工安装成本，总体造价低，同时具有较好的隔震耗能性能。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种纤维-钢板橡胶组合隔震支座，其特征在于：它包括一个以上的叠合体，其中每个叠合体是由纤维布层、橡胶层和钢板层三者交错叠合组成，叠合顺序依次为：橡胶层、纤维布层、橡胶层、钢板层、橡胶层，如此叠合形成叠合体，在叠合体的上下端面加设端钢板，并在叠合体侧向周围加橡胶保护层，最后经过硫化粘结而成。
所述的纤维-钢板橡胶组合隔震支座呈圆柱形或长方体形。
所述的端钢板上设有等间距布置的预留螺栓孔，用来与上下结构牢固连接。
所述的纤维布层由单层纤维布构成，或者由纤维专用胶黏剂将单层纤维布粘合数层构成。所述的单层纤维布由玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维或聚酯纤维织物的其中一种构成。
所述的橡胶保护层与支座内部橡胶连成一体，保护内部纤维布和钢板老化或腐蚀。
本发明之纤维-钢板橡胶组合隔震支座是用纤维布代替叠层钢板橡胶隔震支座中的部分钢板，由于纤维布的密度为1.3g/cm3，约是钢板密度的1/6，所以当用纤维布代替部分钢板后，支座重量大大减轻，方便了施工，降低了安装成本；同时试验证明，纤维布对橡胶水平变形的约束能力并不比钢板差，保留了叠层钢板橡胶支座竖向承载力大的优点，见图4，此外，本发明隔震支座还具有较好的隔震耗能性能。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明：
图1为圆柱形纤维-钢板橡胶组合隔震支座的俯视图；
图2为图1所示隔震支座的A-A剖面示意图；
图3实施例隔震支座的滞回耗能曲线；
图4实施例隔震支座的竖向压缩应力应变曲线。
图中：1、端钢板，2、橡胶层，3、纤维布层，4、橡胶保护层，5、钢板层，6、预留螺栓孔,
具体实施方式
实施例
如图1和图3所示，一种圆柱形纤维-钢板橡胶组合隔震支座，该支座由纤维布层3、橡胶层2和钢板层5，三者交错叠合，叠合顺序依次为：橡胶层2、纤维布层3、橡胶层2、钢板层5、橡胶层2，如此叠合形成叠合体，在叠合体的上下端面加设端钢板1，并在叠合体侧向周围加橡胶保护层4，最后经过硫化粘结而成。
本实施例隔震支座直径D为320mm，高110mm，共叠合35层，其中橡胶层厚度3.1mm，钢板层和纤维布层厚度均为2mm，端钢板厚度为10mm，橡胶保护层厚度为10mm。
所述的纤维布层由高强碳纤维构成，它是由市场上已有的碳纤维专用胶粘剂将单层碳纤维布粘合数层，以达到厚度为2mm的纤维布层；所述的单层碳纤维布是由聚丙烯腈基12k原丝单向编织形成，其厚度为0.2mm；所述的端钢板上有6个预留螺栓孔，在直径为260mm的圆周上均匀分布，安装时用来与上下结构牢固连接；所述的橡胶保护层与支座内部橡胶连成一体，保护内部纤维布和钢板老化或腐蚀。
上述实施例纤维-钢板橡胶组合隔震支座，在减轻自重的同时，耗能性能稳定，试验结果表明，竖向承载力较大，水平等效阻尼比可达到5%。图3所示为实施例纤维-钢板橡胶组合隔震支座的滞回曲线，图4所示为实施例纤维-钢板橡胶组合隔震支座的竖向压缩应力应变曲线。
作为本发明实施例的一种变换，所述纤维-钢板橡胶组合隔震支座中的截面形状、尺寸参数和叠合层数量可以根据工程需要进行调整。

Claims (5)

1.一种纤维—钢板橡胶组合隔震支座，其特征在于：它包括一个以上的叠合体，其中每个叠合体是由纤维布层、橡胶层和钢板层三者交错叠合组成，叠合顺序依次为：橡胶层、纤维布层、橡胶层、钢板层、橡胶层，如此叠合形成叠合体，在叠合体的上下端面加设端钢板，并在叠合体侧向周围加橡胶保护层，最后经过硫化粘结而成。
2.根据权利要求1所述的纤维—钢板橡胶组合隔震支座，其特征在于：所述的隔震支座呈圆柱形或长方体形。
3.根据权利要求1所述的纤维—钢板橡胶组合隔震支座，其特征在于：端钢板上设有等间距布置的预留螺栓孔，用来与上下结构牢固连接。
4.根据权利要求1所述的纤维—钢板橡胶组合隔震支座，其特征在于：纤维布层由单层纤维布构成，或者由纤维专用胶黏剂将单层纤维布粘合数层构成。
5.根据权利要求4所述的纤维—钢板橡胶组合隔震支座，其特征在于：单层纤维布由玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维或聚酯纤维织物的其中一种构成。
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