CN113914203A - 一种弹性体、竖向弹性结构及竖向弹性支座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁结构技术领域，旨在解决采用弹簧或橡胶体实现支座压缩弹性功能，存在安装高度高且风度曲线曲率小，严重影响桥梁后期运营状态的问题，提供一种弹性体、竖向弹性结构及竖向弹性支座；弹性体为多层结构，一层刚性件和一层弹性件交替设置，弹性件与其两侧的刚性件相连接；竖向弹性结构包括上部和下部，上部和下部之间设有弹性体，上部设有若干个第一凸齿，下部设有若干个第二凸齿，第一凸齿和第二凸齿交错设置；竖向弹性支座包括竖向弹性结构，上部和下部为支座主体。本发明具有竖向大位移，满足刚度需求，安装高度低，弹性体适用范围广的优点，不仅可以运用于桥梁建设的支座中，也可以独立在任何需要竖向位移，刚度要求的场所中运用。

Description

一种弹性体、竖向弹性结构及竖向弹性支座

技术领域

本发明涉及桥梁结构技术领域，具体而言，涉及一种弹性体、竖向弹性结构及竖向弹性支座。

背景技术

随着我国桥梁建设的飞速发展，越来越多的大跨度桥梁被建设。在桥梁的引桥建设上，往往会考虑引桥竖向位移对整个桥梁和行车的影响，为释放这种竖向位移常采用的方法是在桥墩的上部安装具备压缩弹性的支座或其他装置。

为实现压缩弹性功能常常采用的是弹簧或橡胶体，在竖向位移很大和刚度要求严格的情况下，这种支座或装置的安装高度非常高且风度曲线曲率小，严重影响桥梁后期运营状态。

发明内容

本发明旨在提供一种弹性体、竖向弹性结构及竖向弹性支座，以解决现有技术中采用弹簧或橡胶体实现支座压缩弹性功能，存在安装高度高且风度曲线曲率小，严重影响桥梁后期运营状态的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种弹性体，所述弹性体为多层结构，所述多层结构为一层刚性件和一层弹性件交替设置，所述弹性件与其两侧的刚性件相连接。

由于本发明所述的弹性体为多层结构，且为刚性件和弹性件交替设置，当所述刚性件受竖向力时，可以通过其他结构将一些刚性件底部顶住，限制其竖向位移，因此所述弹性件将受力发生剪切变形从而实现竖向弹性位移，当刚性件所受竖向力减弱时，弹性件将提供恢复力使该结构的高度恢复。

本发明所述的弹性体区别于现有的弹簧或橡胶体，所述弹性体具备竖向大位移，满足刚度需求，安装高度低，弹性体适用范围广的优点，并能根据位移量的大小调节弹性体的结构尺寸，不仅可以运用于桥梁建设的支座中，也可以独立在任何需要竖向位移，刚度要求的场所中运用。

在一种实施方式中：

所述刚性件和所述弹性件为环形，所形成的弹性体的横截面为圆形。

在一种实施方式中：

所述刚性件和所述弹性件为板状，所形成的弹性体的横截面为矩形。

在一种实施方式中：

所述弹性体最外层的为刚性件。

在一种实施方式中：

所述弹性件为橡胶，所述刚性件为钢板，所述橡胶与其两侧的钢板硫化粘接。

橡胶层在钢板之间受力被剪切，实现剪切位移，这种结构可以满足大位移的需求且弹性体的厚度远低于纯剪切橡胶体或组合弹簧的高度，这种弹性体也具备一定刚度，满足设计上的刚度要求。

一种竖向弹性结构，包括上部和下部，所述上部和所述下部之间设有所述弹性体，所述上部设有若干个第一凸齿，用于与所述弹性体的刚性件的上表面抵接，所述下部设有若干个第二凸齿，用于与所述弹性体的刚性件的下表面抵接，所述第一凸齿和所述第二凸齿交错设置。

所述竖向弹性结构利用了所述弹性体竖向大位移，满足刚度需求，安装高度低，弹性体适用范围广的优点，并通过在上部设置若干个第一凸齿、下部设置若干个第二凸齿来对弹性体传递作用力，由于所述第一凸齿和所述第二凸齿交错设置，因此，当上部受竖向力时，通过其底部的第一凸齿将力传递于弹性体上；下部固定，其内部的第二凸齿与弹性体的刚性件接触，限制弹性体接触部分的竖向位移，这样将形成弹性体的多层弹性件在上部与下部凸齿之间交互受力发生剪切变形而实现竖向弹性位移；当上部受力减弱时，弹性件将提供恢复力使支座高度恢复。

所述竖向弹性结构提供了一种使得所述弹性件受力发生剪切变形从而实现竖向弹性位移的方式，该结构简单，受力清晰。

在一种实施方式中：

所述第一凸齿、所述第二凸齿的宽度与所述刚性件的厚度相等。

恰好能够对所述弹性体的刚性件传递作用力。

在一种实施方式中：

本发明对于所述第一凸齿、所述第二凸齿的宽度并不强制限制，其与所述刚性件的厚度可以不等，能够满足传递作用力的要求即可。

在一种实施方式中：

所述上部和所述下部为刚体。

一种竖向弹性支座，包括所述竖向弹性结构，其中，所述上部和所述下部为支座主体。

所述竖向弹性支座是将所述竖向弹性结构应用于桥梁建设的支座中，解决了采用弹簧或橡胶体的支座，在竖向位移很大和刚度要求严格的情况下，安装高度非常高且风度曲线曲率小，严重影响桥梁后期运营状态的问题，满足了竖向弹性大位移、满足了刚度要求、降低了安装高度，保证了桥梁及桥上车辆、设施的安全。

其中的弹性体采用一层钢板一层橡胶组合而成，其结构与弹簧、普通叠层橡胶及橡胶体完全不同，但弹性体能实现竖向位移，并能根据位移量的大小调节弹性体的结构尺寸。

在一种实施方式中：

所述支座主体为球型支座、盆式支座、摩擦摆支座、抗风支座或橡胶支座。

本发明所适用的支座类型不限于上述几种，需要竖向位移，刚度要求的支座均可运用，因此，本发明的适用范围很广。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明所述的弹性体有益效果是：

由于本发明所述的弹性体为多层结构，且为刚性件和弹性件交替设置，当所述刚性件受竖向力时，可以通过其他结构将一些刚性件底部顶住，限制其竖向位移，因此所述弹性件将受力发生剪切变形从而实现竖向弹性位移，当刚性件所受竖向力减弱时，弹性件将提供恢复力使该结构的高度恢复。

本发明所述的弹性体区别于现有的弹簧或橡胶体，所述弹性体具备竖向大位移，满足刚度需求，安装高度低，弹性体适用范围广的优点，并能根据位移量的大小调节弹性体的结构尺寸，不仅可以运用于桥梁建设的支座中，也可以独立在任何需要竖向位移，刚度要求的场所中运用。

本发明所述的竖向弹性结构有益效果是：

所述竖向弹性结构利用了所述弹性体竖向大位移，满足刚度需求，安装高度低，弹性体适用范围广的优点，并通过在上部设置若干个第一凸齿、下部设置若干个第二凸齿来对弹性体传递作用力，由于所述第一凸齿和所述第二凸齿交错设置，因此，当上部受竖向力时，通过其底部的第一凸齿将力传递于弹性体上；下部固定，其内部的第二凸齿与弹性体的刚性件接触，限制弹性体接触部分的竖向位移，这样将形成弹性体的多层弹性件在上部与下部凸齿之间交互受力发生剪切变形而实现竖向弹性位移；当上部受力减弱时，弹性件将提供恢复力使支座高度恢复。

所述竖向弹性结构提供了一种使得所述弹性件受力发生剪切变形从而实现竖向弹性位移的方式，该结构简单，受力清晰。

本发明所述的竖向弹性支座有益效果是：

所述竖向弹性支座是将所述竖向弹性结构应用于桥梁建设的支座中，解决了采用弹簧或橡胶体的支座，在竖向位移很大和刚度要求严格的情况下，安装高度非常高且风度曲线曲率小，严重影响桥梁后期运营状态的问题，满足了竖向弹性大位移、满足了刚度要求、降低了安装高度，保证了桥梁及桥上车辆、设施的安全。

附图说明

图1为本发明所述的弹性体横截面为圆形的结构示意图。

图2为本发明所述的弹性体横截面为矩形的结构示意图。

图3为本发明所述的竖向弹性结构的结构示意图。

图4为本发明所述的竖向弹性支座的结构示意图。

图标：1-上部，11-第一凸齿，2-弹性体，21-刚性件，22-弹性件，3-下部，31-第二凸齿。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见图1，本实施例提出一种弹性体，所述弹性体2为多层结构，所述多层结构为一层刚性件21和一层弹性件22交替设置，所述弹性体2最外层的为刚性件21，所述弹性件22与其两侧的刚性件21相连接。

关于材质，所述弹性件22为橡胶，所述刚性件21为钢板，所述橡胶与其两侧的钢板硫化粘接。

所述弹性体2采用一层钢板一层橡胶组合而成，其结构与弹簧、普通叠层橡胶及橡胶体完全不同，所述弹性体2能实现竖向位移，并能根据位移量的大小调节弹性体2的结构尺寸，不仅可以运用于桥梁建设的支座中，也可以独立在任何需要竖向位移，刚度要求的场所中运用。

关于形状，在本实施例中，所述刚性件21和所述弹性件22为环形，所形成的弹性体2的横截面为圆形。需要说明的是，所述刚性件21和所述弹性件22的形状不做强制限制，根据实际需要进行选择、调整即可。

实施例2

参见图2，本实施例与实施例1的区别在于：所述刚性件21和所述弹性件22为板状，所形成的弹性体2的横截面为矩形。

实施例3

参见图3，本实施例提出一种竖向弹性结构，包括上部1和下部3，所述上部1和所述下部3之间设有实施例1或实施例2所述的弹性体2，所述上部1设有若干个第一凸齿11，与所述弹性体2的刚性件21的上表面刚性接触，所述下部3设有若干个第二凸齿31，与所述弹性体2的刚性件21的下表面刚性接触，所述第一凸齿11和所述第二凸齿31交错设置。

在本实施例中，所述第一凸齿11、所述第二凸齿31的宽度与所述刚性件21的厚度相等；所述上部1和所述下部3为刚体。

所述下部3具有凹槽，所述第二凸齿31和所述弹性体2位于该凹槽内，具体的，所述第二凸齿31固定于该凹槽的底面，所述弹性体2位于所述第二凸齿31上方，所述上部1的外侧壁与该凹槽的内壁之间可滑动。

上述结构的工作原理为：所述上部1受竖向力时，通过其底部的第一凸齿11将力传递于弹性体2上；下部3固定，其内部的第二凸齿31与弹性体2刚性接触，限制弹性体2接触部分的竖向位移，这样将形成弹性体2的多层橡胶在上部1与下部3凸齿之间交互受力发生剪切变形而实现竖向弹性位移。当上部1受力减弱时，弹性体2将提供恢复力使支座高度恢复。

所述竖向弹性结构利用了所述弹性体2竖向大位移，满足刚度需求，安装高度低，弹性体适用范围广的优点，并通过在上部1设置若干个第一凸齿11、下部3设置若干个第二凸齿31来对弹性体2传递作用力。

所述竖向弹性结构提供了一种使得所述弹性件22受力发生剪切变形从而实现竖向弹性位移的方式，该结构简单，受力清晰。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于：所述第一凸齿11、所述第二凸齿31的宽度与所述刚性件21的厚度不等，事实上，本发明对于所述第一凸齿11、所述第二凸齿31的宽度并不强制限制，其与所述刚性件21的厚度可以不等，能够满足传递作用力的要求即可。

实施例5

参见图4，本实施例提出一种竖向弹性支座，包括实施例3所述的竖向弹性结构，其中，所述上部1和所述下部3为支座主体。

所述支座主体为球型支座、盆式支座、摩擦摆支座、抗风支座或橡胶支座，本发明所适用的支座类型不限于上述几种。

所述竖向弹性支座是将所述竖向弹性结构应用于桥梁建设的支座中，解决了采用弹簧或橡胶体的支座，在竖向位移很大和刚度要求严格的情况下，安装高度非常高且风度曲线曲率小，严重影响桥梁后期运营状态的问题，满足了竖向弹性大位移、满足了刚度要求、降低了安装高度，保证了桥梁及桥上车辆、设施的安全。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种弹性体，其特征在于：

所述弹性体(2)为多层结构，所述多层结构为一层刚性件(21)和一层弹性件(22)交替设置，所述弹性件(22)与其两侧的刚性件(21)相连接。

2.根据权利要求1所述的弹性体，其特征在于：

所述刚性件(21)和所述弹性件(22)为环形，所形成的弹性体(2)的横截面为圆形。

3.根据权利要求1所述的弹性体，其特征在于：

所述刚性件(21)和所述弹性件(22)为板状，所形成的弹性体(2)的横截面为矩形。

4.根据权利要求1-3任一所述的弹性体，其特征在于：

所述弹性体(2)最外层的为刚性件(21)。

5.根据权利要求4所述的弹性体，其特征在于：

所述弹性件(22)为橡胶，所述刚性件(21)为钢板，所述橡胶与其两侧的钢板硫化粘接。

6.一种竖向弹性结构，其特征在于：

包括上部(1)和下部(3)，所述上部(1)和所述下部(3)之间设有权利要求1-5任一所述的弹性体(2)，所述上部(1)设有若干个第一凸齿(11)，用于与所述弹性体(2)的刚性件(21)的上表面抵接，所述下部(3)设有若干个第二凸齿(31)，用于与所述弹性体(2)的刚性件(21)的下表面抵接，所述第一凸齿(11)和所述第二凸齿(31)交错设置。

7.根据权利要求6所述的竖向弹性结构，其特征在于：

所述第一凸齿(11)、所述第二凸齿(31)的宽度与所述刚性件(21)的厚度相等。

8.根据权利要求6所述的竖向弹性结构，其特征在于：

所述上部(1)和所述下部(3)为刚体。

9.一种竖向弹性支座，其特征在于：

包括权利要求6-8任一所述的竖向弹性结构，其中，所述上部(1)和所述下部(3)为支座主体。

10.根据权利要求9所述的竖向弹性支座，其特征在于：

所述支座主体为球型支座、盆式支座、摩擦摆支座、抗风支座或橡胶支座。

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