CN105484363A - 废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座及其制作方法。其特征在于下层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板、上层单面滑移钢板自下而上层叠设置在汽车废旧轮胎内，下层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间设置下滑移涂层，上层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间设置上滑移涂层；顶层固定钢板设置在汽车废旧轮胎的上侧壁外侧，底层固定钢板设置在汽车废旧轮胎的下侧壁外侧，顶层固定钢板、汽车废旧轮胎的上侧壁与上层单面滑移钢板通过螺栓固定连接，底层固定钢板、汽车废旧轮胎的下侧壁与下层单面滑移钢板通过螺栓固定连接。本发明的滑移隔震支座竖向承载力高，弹性好，能自动复位和限位，节能环保，产品成本低廉。

Description

废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座及其制作方法

技术领域

本发明属于土木工程结构隔震与减震技术领域涉，具体涉及一种废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座及其制作方法。

背景技术

建筑结构基础隔震技术是通过在基础与上部结构之间设置隔震支座，利用隔震支座的柔性变形来延长结构的自振周期，并通过阻尼消耗地震能量，从而减小上部结构的地震作用。目前使用的基础隔震结构主要有橡胶支座隔震、滚珠隔震、摩擦滑移隔震。其中，摩擦滑移隔震是使用广泛，其原理是在上部结构与基础之间设置滑移层或滑移支座减小结构底部的剪切刚度，限制地震作用向上部传递，同时通过摩擦消耗地震能量。摩擦滑移隔震的竖向承载力高，水平刚度小，受地面运动频率特性的影响小，不会发生共振现象。

然而，目前采用的摩擦滑移隔震技术常需配合其它的复位装置进行复位，单靠滑移面的摩擦来消耗地震能量，隔震层的阻尼较小。一些滑移隔震支座通过加装特殊的弹性装置，虽实现了复位功能，但构造复杂，增加了制造成本。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座及其制作方法的技术方案。

所述的废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座，其特征在于包括底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板和汽车废旧轮胎，下层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板、上层单面滑移钢板自下而上层叠设置在汽车废旧轮胎内，下层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间设置下滑移涂层，上层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间设置上滑移涂层；顶层固定钢板设置在汽车废旧轮胎的上侧壁外侧，底层固定钢板设置在汽车废旧轮胎的下侧壁外侧，顶层固定钢板、汽车废旧轮胎的上侧壁与上层单面滑移钢板通过螺栓固定连接，底层固定钢板、汽车废旧轮胎的下侧壁与下层单面滑移钢板通过螺栓固定连接。

所述的废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座，其特征在于所述汽车废旧轮胎的上侧壁和汽车废旧轮胎的下侧壁上均设置8个第一螺栓孔，底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板的周边均开8个第二螺栓孔，第二螺栓孔的位置与第一螺栓孔的位置一一对应，8个螺栓穿入第二螺栓孔和第一螺栓孔中夹紧固定。

所述的废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座，其特征在于所述下层单面滑移钢板和上层单面滑移钢板的第二螺栓孔为穿透的螺纹孔，底层固定钢板的下表面、顶层固定钢板的上表面的第二螺栓孔开成六角螺栓沉头孔。

一种如权利要求1所述的废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：根据汽车废旧轮胎直径和厚度制作底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板和中间层双面滑移钢板，底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板和中间层双面滑移钢板均为圆形且直径相同；其中下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板的边口处倒成圆角，底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板的厚度之和小于轮胎的厚度；

第二步：将汽车废旧轮胎的胎壁内口处内扣的薄边剪掉，在胎壁上距离内口30mm并沿圆周等间距钻8个第一螺栓孔，再在相邻螺栓孔的中间沿径向将胎壁剪开长度为50mm的裂口，以方便下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板和中间层双面滑移钢板的安装；

第三步：在底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板的周边均开8个第二螺栓孔，第二螺栓孔的位置与第一螺栓孔的位置一一对应；其中，下层单面滑移钢板和上层单面滑移钢板的第二螺栓孔为穿透的螺纹孔，底层固定钢板的下表面、顶层固定钢板的上表面的第二螺栓孔开成六角螺栓沉头孔；

第四步：在下层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间涂一层柔性石墨涂层构成下滑移涂层，上层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间涂一层柔性石墨涂层构成上滑移涂层；

第五步：将下层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板和上层单面滑移钢板按顺序沿轮胎的裂口处塞入汽车废旧轮胎内，然后压上顶层固定钢板和底层固定钢板，并将上下各8个螺栓依次穿入第二螺栓孔和第一螺栓孔中夹紧固定。

本发明将汽车废旧轮胎与钢板进行巧妙地组合，制作出的滑移隔震支座竖向承载力高，弹性好，能自动复位和限位，具有摩擦与橡胶阻尼共同耗能的能力，充分利用废旧资源，无需对废旧轮胎进行回炉加工，节能环保，产品成本低廉。

本发明的有益效果：利用汽车废旧轮胎固有的形状和弹性，将其侧壁夹在叠层钢板之间，制成一种有一定弹性和变现能力的滑移隔震支座。这种隔震支座不仅具备传统滑移隔震支座的特点，而且能够自动复位和限位，在水平极限变形状态下还具备良好的抗拔性能，可以防止滑移隔震结构在极限位移状态下的倾覆。本发明的自复位滑移隔震支座的制作方法简单，充分利用废旧资源，无需对废旧轮胎进行回炉加工，节能环保，产品成本低廉。

附图说明

图1是本发明自复位滑移隔震支座静止状态的剖面图；

图2是本发明自复位滑移隔震支座静止状态的的俯视图；

图3是本发明自复位滑移隔震支座工作状态的剖面图；

图4是制作过程中将废旧轮胎钻孔和剪裂口的示意图；

图中：1-底层固定钢板、2-顶层固定钢板、3-下层单面滑移钢板、4-上层单面滑移钢板、5-中间层双面滑移钢板、6-汽车废旧轮胎、7-固定螺栓、8-下滑移涂层、9-上滑移涂层、10-轮胎侧壁裂口。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明：

废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座，包括底层固定钢板1、顶层固定钢板2、下层单面滑移钢板3、上层单面滑移钢板4、中间层双面滑移钢板5和汽车废旧轮胎6，下层单面滑移钢板3、中间层双面滑移钢板5、上层单面滑移钢板4自下而上层叠设置在汽车废旧轮胎6内，下层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间设置下滑移涂层8，上层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间设置上滑移涂层9；顶层固定钢板2设置在汽车废旧轮胎的上侧壁外侧，底层固定钢板设置在汽车废旧轮胎的下侧壁外侧，顶层固定钢板、汽车废旧轮胎的上侧壁与上层单面滑移钢板通过螺栓固定连接，底层固定钢板1、汽车废旧轮胎的下侧壁与下层单面滑移钢板通过螺栓固定连接。

汽车废旧轮胎的上侧壁和汽车废旧轮胎的下侧壁上均设置8个第一螺栓孔，底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板的周边均开8个第二螺栓孔，第二螺栓孔的位置与第一螺栓孔的位置一一对应，8个螺栓穿入第二螺栓孔和第一螺栓孔中夹紧固定；下层单面滑移钢板和上层单面滑移钢板的第二螺栓孔为穿透的螺纹孔，底层固定钢板的下表面、顶层固定钢板的上表面的第二螺栓孔开成六角螺栓沉头孔，能保证螺栓紧固后不露头。

上述废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座的制作方法，包括如下步骤：

第一步：根据汽车废旧轮胎直径和厚度制作底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板和中间层双面滑移钢板，底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板和中间层双面滑移钢板均为圆形且直径相同；其中下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板的边口处倒成圆角，底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板的厚度之和小于轮胎的厚度；

第二步：将汽车废旧轮胎的胎壁内口处内扣的薄边剪掉，在胎壁上距离内口30mm并沿圆周等间距钻8个第一螺栓孔，再在相邻螺栓孔的中间沿径向将胎壁剪开长度为50mm的裂口10，以方便下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板和中间层双面滑移钢板的安装；

第三步：在底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板的周边均开8个第二螺栓孔，第二螺栓孔的位置与第一螺栓孔的位置一一对应；其中，下层单面滑移钢板和上层单面滑移钢板的第二螺栓孔为穿透的螺纹孔，底层固定钢板的下表面、顶层固定钢板的上表面的第二螺栓孔开成六角螺栓沉头孔；

第四步：在下层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间涂一层柔性石墨涂层构成下滑移涂层，上层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间涂一层柔性石墨涂层构成上滑移涂层；

第五步：将下层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板和上层单面滑移钢板按顺序沿轮胎的裂口处塞入汽车废旧轮胎内，然后压上顶层固定钢板和底层固定钢板，并将上下各8个螺栓依次穿入第二螺栓孔和第一螺栓孔中夹紧固定。

本发明通过螺栓将汽车废旧轮胎侧壁夹紧固定在固定钢板（底层固定钢板、顶层固定钢板）与单面滑移钢板（下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板）之间，中间层双面滑移钢板与下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板之间的接触面各涂一层柔性石墨涂层，利用废旧轮胎固有的形状和弹性，将其侧壁夹在叠层钢板之间，制成一种有一定弹性和变现能力的滑移隔震支座。这种隔震支座不仅具备传统滑移隔震支座的特点，而且能够自动复位和限位，在水平极限变形状态下还具备良好的抗拔性能，可以防止滑移隔震结构在极限位移状态下的倾覆。本发明制作方法简单，充分利用废旧资源，无需对废旧轮胎进行回炉加工，节能环保，产品成本低廉。

本发明的工作过程：在水平地震作用下，连接上部结构与基础的支座受到水平剪力作用，涂有柔性石墨涂层的上下滑移面将发生相对滑移运动，同时夹在钢板之间的轮胎壁受到挤压和拉伸变形，其回复力随着变形的增加而增大。当轮胎与其内部钢板端部接触时，变形接近极限，轮胎对支座的滑移起到限位作用，同时由于受拉侧的胎壁已经被张紧，限制支座竖向变形，起到抗拔的作用。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座，其特征在于包括底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板和汽车废旧轮胎，下层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板、上层单面滑移钢板自下而上层叠设置在汽车废旧轮胎内，下层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间设置下滑移涂层，上层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间设置上滑移涂层；顶层固定钢板设置在汽车废旧轮胎的上侧壁外侧，底层固定钢板设置在汽车废旧轮胎的下侧壁外侧，顶层固定钢板、汽车废旧轮胎的上侧壁与上层单面滑移钢板通过螺栓固定连接，底层固定钢板、汽车废旧轮胎的下侧壁与下层单面滑移钢板通过螺栓固定连接。

2.根据权利要求1所述的废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座，其特征在于所述汽车废旧轮胎的上侧壁和汽车废旧轮胎的下侧壁上均设置8个第一螺栓孔，底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板的周边均开8个第二螺栓孔，第二螺栓孔的位置与第一螺栓孔的位置一一对应，8个螺栓穿入第二螺栓孔和第一螺栓孔中夹紧固定。

3.根据权利要求2所述的废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座，其特征在于所述下层单面滑移钢板和上层单面滑移钢板的第二螺栓孔为穿透的螺纹孔，底层固定钢板的下表面、顶层固定钢板的上表面的第二螺栓孔开成六角螺栓沉头孔。

4.一种如权利要求1所述的废旧轮胎与钢板组合的自复位滑移隔震支座的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：根据汽车废旧轮胎直径和厚度制作底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板和中间层双面滑移钢板，底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板和中间层双面滑移钢板均为圆形且直径相同；其中下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板的边口处倒成圆角，底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板的厚度之和小于轮胎的厚度；

第二步：将汽车废旧轮胎的胎壁内口处内扣的薄边剪掉，在胎壁上距离内口30mm并沿圆周等间距钻8个第一螺栓孔，再在相邻螺栓孔的中间沿径向将胎壁剪开长度为50mm的裂口，以方便下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板和中间层双面滑移钢板的安装；

第三步：在底层固定钢板、顶层固定钢板、下层单面滑移钢板、上层单面滑移钢板的周边均开8个第二螺栓孔，第二螺栓孔的位置与第一螺栓孔的位置一一对应；其中，下层单面滑移钢板和上层单面滑移钢板的第二螺栓孔为穿透的螺纹孔，底层固定钢板的下表面、顶层固定钢板的上表面的第二螺栓孔开成六角螺栓沉头孔；

第四步：在下层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间涂一层柔性石墨涂层构成下滑移涂层，上层单面滑移钢板与中间层双面滑移钢板之间涂一层柔性石墨涂层构成上滑移涂层；

第五步：将下层单面滑移钢板、中间层双面滑移钢板和上层单面滑移钢板按顺序沿轮胎的裂口处塞入汽车废旧轮胎内，然后压上顶层固定钢板和底层固定钢板，并将上下各8个螺栓依次穿入第二螺栓孔和第一螺栓孔中夹紧固定。