CN105297619A - 一种改良型耗能减隔震支座 - Google Patents
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Abstract
一种改良型耗能减隔震支座，属于桥梁工程抗震技术领域。本发明包括上盖板，在上盖板下方固定有上连接板，在上连接板下方中心处固定有铅芯，在铅芯下方固定有下连接板，在下连接板下方固定有下盖板；在上、下连接板之间设置橡胶高强度金属板混合垫层，橡胶高强度金属板混合垫层套装在铅芯上，在橡胶高强度金属板混合垫层外侧壁上设置防腐橡胶保护层；在防腐橡胶保护层外侧的上、下盖板之间设置有U型阻尼器，U型阻尼器通过高强螺栓固定在上、下盖板上，在上部的高强螺栓与U型阻尼器之间设置有橡胶垫层。本发明具有阻尼大、耗能稳定、能抵御较大地震作用等特点。另外，由于U型阻尼器与支座主体部分通过高强螺栓连接，更换方便。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程抗震技术领域，特别是涉及一种改良型耗能减隔震支座，适用于多级设防标准的支座构造形式。
背景技术
现行桥梁支座是桥梁抗震方面的关键技术之一，一直受到国内外学术界和工程界的高度重视和关注。目前，随着地震的频发，桥梁支座抗震方面也暴露出很多的问题，如支座构造方面存在竖向承载力不足，地震能量不能有效被消耗造成桥梁破坏严重，水平隔震能力不足等。而且，当遭遇较大地震作用时，桥梁倒塌，会给人民财产及安全造成很大的伤害。2008年我国汶川地震造成的交通中断，这使得我国工程抗震人员开始对现行的抗震设计规范和常用抗震措施进行反思和改进。减隔震技术也因此成为工程抗震的研究热点之一。减隔震技术包括隔震和减震两种技术，其中隔震是利用隔震体系，设法阻止地震能量进入安装了隔震装置的主体结构；减震则是利用特制减震构件或装置，使之在强震时率先进入塑性区，产生大阻尼，大量消耗进入主体结构的能量。通过选择适当的减隔震装置与安装位置，可以控制结构内力分布及其大小。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明在充分考虑基于性能抗震设计理念的基础上，提供一种不仅阻尼大、耗能稳定，而且能抵御较大地震作用的改良型耗能减隔震支座。本发明的U型阻尼器与支座主体部分相对分离，当遇中小级地震时，仅铅芯和橡胶高强度金属板混合垫层部分发挥作用；当遇大地震时，当上盖板高强螺栓与U型阻尼器之间的橡胶垫层压缩到一定程度时，则带动U型阻尼器发挥地震耗能的作用，此时U型阻尼器与铅芯、橡胶高强度金属板混合垫层共同抵御地震作用，达到耗散地震能量的目的。这样协调作用，可以较以往的铅芯橡胶支座抵抗更大的地震。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种改良型耗能减隔震支座，包括上盖板，在上盖板的下方固定有上连接板，在上连接板的下方中心处固定有铅芯，在铅芯的下方固定有下连接板，在下连接板的下方固定有下盖板；在上、下连接板之间设置有橡胶高强度金属板混合垫层，所述橡胶高强度金属板混合垫层套装在铅芯上，在橡胶高强度金属板混合垫层的外侧壁上设置有防腐橡胶保护层；在所述防腐橡胶保护层外侧的上、下盖板之间设置有若干个U型阻尼器，所述U型阻尼器通过高强螺栓固定在上、下盖板上，在上部的高强螺栓与U型阻尼器之间设置有橡胶垫层。
所述橡胶高强度金属板混合垫层由橡胶层和高强度金属板层组成，所述橡胶层与高强度金属板层交替设置。
所述橡胶层与高强度金属板层粘接在一起。
所述铅芯为圆柱体铅芯，橡胶层和高强度金属板层为圆环形结构。
所述上盖板与上连接板、下盖板与下连接板均通过固定螺栓固定连接。
所述铅芯与上、下连接板通过焊接的方式相连接。
所述橡胶垫层粘接在上部的高强螺栓下部。
所述防腐橡胶保护层与橡胶高强度金属板混合垫层粘接在一起。
所述U型阻尼器设置为四个。
本发明的有益效果：
本发明的改良型耗能减隔震支座具有阻尼大、耗能稳定、能抵御较大地震作用等特点。本发明的U型阻尼器与支座主体部分相对分离，当遇中小级地震时，仅铅芯和橡胶高强度金属板混合垫层部分发挥作用；当遇大地震时，当上盖板高强螺栓与U型阻尼器之间的橡胶垫层压缩到一定程度时，则带动U型阻尼器发挥地震耗能的作用，此时U型阻尼器与铅芯、橡胶高强度金属板混合垫层共同抵御地震作用，达到耗散地震能量的目的。这样协调作用，可以较以往的铅芯橡胶支座抵抗更大的地震。另外，由于本发明的U型阻尼器与支座主体部分通过高强螺栓连接，更换较为方便。
附图说明
图1为本发明的改良型耗能减隔震支座的结构示意图；
图2为本发明的U型阻尼器与高强螺栓连接后的结构示意图；
图3为本发明的上盖板高强螺栓与橡胶垫层连接后的结构示意图；
图4为本发明的下盖板高强螺栓的结构示意图；
图5为图1的俯视图；
图中：1-上盖板高强螺栓，2-橡胶垫层，3-上连接板，4-铅芯，5-固定螺栓，6-防腐橡胶保护层，7-地脚螺栓，8-上盖板，9-U型阻尼器，10-下盖板，11-橡胶层，12-高强度金属板层，13-下连接板，14-下盖板高强螺栓，15-高强度螺纹。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1～图5所示，一种改良型耗能减隔震支座，包括上盖板8，在上盖板8的下方固定有上连接板3，在上连接板3的下方中心处固定有铅芯4，在铅芯4的下方固定有下连接板13，在下连接板13的下方固定有下盖板10；所述上盖板8与上连接板3、下盖板10与下连接板13均通过固定螺栓5固定连接，所述铅芯4与上连接板3、下连接板13通过焊接的方式相连接，这样比较牢固。在上连接板3与下连接板13之间设置有橡胶高强度金属板混合垫层，所述橡胶高强度金属板混合垫层套装在铅芯4上，用于抵御上部竖向荷载；橡胶高强度金属板混合垫层由橡胶层11和高强度金属板层12组成，橡胶层11与高强度金属板层12交替设置，且粘接在一起；本实施例中，所述高强度金属板层12采用钢或合金钢，橡胶层11的厚度为10mm，高强度金属板层12的厚度为5mm；所述铅芯4为圆柱体铅芯，橡胶层11和高强度金属板层12为圆环形结构。在橡胶高强度金属板混合垫层的外侧壁上设置有防腐橡胶保护层6，所述防腐橡胶保护层6与橡胶高强度金属板混合垫层通过高强度胶粘接在一起，本发明通过防腐橡胶保护层6把支座主体部分密封起来，以此来保护支座主体部分。在所述防腐橡胶保护层6外侧的上盖板8与下盖板10之间设置有若干个U型阻尼器9，本实施例中设置有四个U型阻尼器9。所述U型阻尼器9的上部通过上盖板高强螺栓1固定在上盖板8上，其下部通过下盖板高强螺栓14固定在下盖板10上，在上盖板高强螺栓1与U型阻尼器9之间设置有相对容易变形的橡胶垫层2。这样做是为了使U型阻尼器9与支座主体部分相对分离，当遇中小级地震时，仅铅芯4和橡胶高强度金属板混合垫层部分发挥作用，充分利用了铅芯良好的力学特性及橡胶高强度金属板混合垫层的不均匀弹性压缩性，提供附加阻尼比，减少地震反应；当遇大地震时，由于中间铅芯4和橡胶高强度金属板混合垫层在地震作用下位移较大，当上盖板高强螺栓1与U型阻尼器9之间的橡胶垫层2压缩到一定程度时，则带动U型阻尼器9发挥地震耗能的作用，此时U型阻尼器9与铅芯4、橡胶高强度金属板混合垫层共同抵御地震作用，达到耗散地震能量的目的。所述橡胶垫层2粘接在上盖板高强螺栓1的下部，所述上盖板高强螺栓1和下盖板高强螺栓14均具有高强度螺纹15，本实施例中上盖板高强螺栓1和下盖板高强螺栓14均采用9.8级的螺栓。
制作本发明的耗能减隔震支座时，先放置高强度金属板层12和橡胶层11，再插入铅芯4。安装U型阻尼器9时，要先用下盖板高强螺栓14将U型阻尼器9在下盖板10上固定好，然后再安装上盖板高强螺栓1，保证橡胶垫层2很好的粘接在上盖板高强螺栓1上，同时正好插入到U型阻尼器9上部的螺栓孔洞中。在本发明的支座安装完成后，应在支座四周做好防护措施，并在需要的地方涂刷上防腐漆，做好防腐及防尘工作。在所述上盖板8和下盖板10上分别设置有若干地脚螺栓7，用于连接混凝土。
Claims (9)
1.一种改良型耗能减隔震支座，其特征在于包括上盖板，在上盖板的下方固定有上连接板，在上连接板的下方中心处固定有铅芯，在铅芯的下方固定有下连接板，在下连接板的下方固定有下盖板；在上、下连接板之间设置有橡胶高强度金属板混合垫层，所述橡胶高强度金属板混合垫层套装在铅芯上，在橡胶高强度金属板混合垫层的外侧壁上设置有防腐橡胶保护层；在所述防腐橡胶保护层外侧的上、下盖板之间设置有若干个U型阻尼器，所述U型阻尼器通过高强螺栓固定在上、下盖板上，在上部的高强螺栓与U型阻尼器之间设置有橡胶垫层。
2.根据权利要求1所述的改良型耗能减隔震支座，其特征在于所述橡胶高强度金属板混合垫层由橡胶层和高强度金属板层组成，所述橡胶层与高强度金属板层交替设置。
3.根据权利要求2所述的改良型耗能减隔震支座，其特征在于所述橡胶层与高强度金属板层粘接在一起。
4.根据权利要求2或3所述的改良型耗能减隔震支座，其特征在于所述铅芯为圆柱体铅芯，橡胶层和高强度金属板层为圆环形结构。
5.根据权利要求1所述的改良型耗能减隔震支座，其特征在于所述上盖板与上连接板、下盖板与下连接板均通过固定螺栓固定连接。
6.根据权利要求1所述的改良型耗能减隔震支座，其特征在于所述铅芯与上、下连接板通过焊接的方式相连接。
7.根据权利要求1所述的改良型耗能减隔震支座，其特征在于所述橡胶垫层粘接在上部的高强螺栓下部。
8.根据权利要求1所述的改良型耗能减隔震支座，其特征在于所述防腐橡胶保护层与橡胶高强度金属板混合垫层粘接在一起。
9.根据权利要求1所述的改良型耗能减隔震支座，其特征在于所述U型阻尼器设置为四个。
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