CN114892821B - 一种滑动固位抗拉橡胶支座 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种滑动固位抗拉橡胶支座。本发明包括叠层橡胶，还包括固位结构、夹层件，固位结构包括底部连接法兰板、竖向连接件、滑动件，滑动件位于底部连接法兰板的上方位置，竖向连接件连接于底部连接法兰板与滑动件之间；夹层件内设有滑移空间，滑动件滑移连接于夹层件的滑移空间内，叠层橡胶挤压于夹层件与底部连接法兰板之间。上述结构的橡胶支座，不仅能提供竖向方向的支撑力，而且大幅度提升了水平滑移时的竖向抗拉能力。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶支座，特别地，涉及一种滑动固位抗拉橡胶支座。
背景技术
地震是一种长久以来伴随人类社会进步的自然灾害。二十世纪初，人们采用抗震设计的方法，即通过加大建筑主体强度与地震力相对抗，但这种“以刚制刚”的方法在强大的地震力面前表现不佳。在二十世纪中后期，秉持“以柔克刚”思想的减隔震设计方法被初步发掘。相较于通过构件吸收地震能量，隔震更为直接，在上部结构底部与地基之间设计隔震层，使大量形变在地震中集中在隔震层上，避免对上部建筑结构产生破坏。
当前国内建筑使用隔震技术越发广泛，尤其以叠层橡胶支座（包括天然橡胶支座，铅芯橡胶支座，弹性滑板支座等）为主流。叠层橡胶支座技术纯熟，规范完善，隔震效果优越，具有极高的经济性。然而，叠层橡胶支座的抗拉能力较差，在易产生较大拉应力的情况下，如高宽比较大的结构或中，无法适用。在应用隔震支座技术较早的日本，高宽比较大的建筑常采用基底隔震和层间隔震搭配适用的方案，却导致隔震成本大幅提升。抗拉能力作为叠层橡胶支座最致命的端板，是一个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种滑动固位抗拉橡胶支座，其大幅度提升了水平滑移时的竖向抗拉能力。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种滑动固位抗拉橡胶支座，包括叠层橡胶，还包括固位结构、夹层件，所述固位结构包括底部连接法兰板、竖向连接件、滑动件，所述滑动件位于所述底部连接法兰板的上方位置，所述竖向连接件连接于所述底部连接法兰板与所述滑动件之间；
所述夹层件内设有滑移空间，所述滑动件滑移连接于所述夹层件的滑移空间内，所述叠层橡胶挤压于所述夹层件与所述底部连接法兰板之间。
通过上述技术方案，固位结构确定了整个支座的竖向结构，由于底部连接法兰延伸向上，形成一个笼式结构。夹层件与滑动件之间构筑了一个固定的滑移平面，该平面与固位结构中的滑动件形成滑动副，使支座水平位移时不受限，同时在拉应力较大时，固位结构承担拉应力作用，叠层橡胶受拉应力竖向形变，地震结束时，支座可通过叠层橡胶弹性形变复位至初始中立位；因此，上述结构的橡胶支座，不仅能提供竖向方向的支撑力，而且大幅度提升了水平滑移时的竖向抗拉能力。
优选的,所述夹层件包括上夹层法兰板、下夹层法兰板、夹层连接件，所述上夹层法兰板和所述下夹层法兰板分别相抵于滑动件的上下两侧，所述夹层连接件连接于所述上夹层法兰板与所述下夹层法兰板之间。
通过上述技术方案，滑动件位于上夹层法兰板与下夹层法兰板之间，滑动件可在上夹层法兰板与下夹层法兰板之间进行一定距离的滑移；另外，通过夹层连接件将上夹层法兰板、下夹层法兰板相连，整个橡胶支座拆装便捷性高。
优选的,所述上夹层法兰板与所述滑动件之间设有上滑动摩擦板。
通过上述技术方案，上滑动摩擦板能减少滑动件与上夹层法兰板相对移动时所产生的活动摩擦力。
优选的,所述下夹层法兰板与所述滑动件之间设有下滑动摩擦板。
通过上述技术方案，下滑动摩擦板能减少滑动件与下夹层法兰板相对移动时所产生的活动摩擦力。
优选的,所述竖向连接件的数量为四个，四个所述竖向连接件周向分布于所述底部连接法兰板周边位置。
通过上述技术方案，底部连接法兰板与滑动件之间通过四个竖向连接件相连，进而形成一个结构稳定性较高的笼式结构，能大幅度提升其水平滑移时的竖向抗拉能力。
优选的,靠近于所述滑动件的两个相邻竖向连接件之间会形成滑移区间，滑移区间的数量为四个，所述夹层连接件设有四组，每组所述夹层连接件分别连接于上夹层法兰板所对应的滑移区间范围内。
通过上述技术方案，滑动件可在任意一个滑移区间内进行滑移，当滑动件与夹层连接件发生抵触时，即可限制滑动件的极限滑移位置。
优选的,所述叠层橡胶内安装有铅芯。
通过上述技术方案，一方面，铅芯可对上夹层法兰板以及下夹层法兰板产生较强的支撑作用；另一方面，铅芯也能对叠层橡胶产生结构加强作用，提升了叠成橡胶的抗拉结构强度。
优选的,靠近于底部连接法兰板的竖向连接件为延伸臂，所述延伸臂的延伸长度大于或等于滑动件的极限水平位移。
通过上述技术方案，增大了滑动件的可滑移范围。
优选的，还包括缓冲机构，所述缓冲机构位于所述滑移空间内；
所述缓冲机构包括两个缓冲件，每个缓冲件中部弯折形成有缓冲调节臂、缓冲抵触臂，所述缓冲调节臂背离缓冲抵触臂的端部固定于所述夹层连接件，所述缓冲抵触臂平行于对应的位于滑移空间内的竖向连接件，两个所述缓冲抵触臂背离缓冲调节臂的端部之间连接有缓冲弹簧。
通过上述技术方案，在实际使用过程中，滑动件、竖向连接件两者与夹层件之间会发生相对移动，一方面，由缓冲件弯折形成的缓冲抵触臂可对竖向连接件产生接触缓冲效果；另一方面，缓冲弹簧能对缓冲调节臂端部产生拉力作用，整个缓冲件的结构稳定性高，缓冲弹簧也能对滑动件、竖向连接件两者产生直接弹性缓冲效果。
优选的，还包括调节件，所述调节件包括调节螺栓、活动调节板、安装于所述夹层连接件上的固定调节板，所述活动调节板位于两个缓冲件之间，所述活动调节板的两端分别与所述缓冲调节臂侧壁相抵，两个所述缓冲调节臂之间的间距往背离夹层连接件的方向逐步变大，所述调节螺栓穿过所述固定调节板并螺纹连接于所述活动调节板。
通过上述技术方案，可根据实际减震需要，旋转调节螺栓，调节螺栓驱动活动调节板进行移动，活动调节板的端部与缓冲调节臂相抵接触，可控制两个缓冲调节臂之间的开合度，一方面，能调整缓冲抵触臂与竖向连接件之间的距离，缓冲间距可调；另一方面，缓冲调节臂、缓冲抵触臂两者的位置变化，缓冲弹簧的整体长度会产生变化，那么缓冲件与滑动件、竖向连接件之间的抵触力也会发生一定的变化。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图；
图2为实施例一的剖面结构示意图；
图3为实施例一中固位结构的结构示意图；
图4为实施例一中固位结构的俯视结构示意图；
图5为实施例二的结构示意图；
图6为实施例二中缓冲机构的结构示意图。
附图标记：1、叠层橡胶；2、固位结构；21、底部连接法兰板；22、竖向连接件；23、滑动件；3、夹层件；31、上夹层法兰板；32、下夹层法兰板；33、夹层连接件；4、滑移空间；5、上滑动摩擦板；6、下滑动摩擦板；7、滑移区间；8、铅芯；9、延伸臂；10、缓冲机构；101、缓冲件；1011、缓冲调节臂；1012、缓冲抵触臂；1013、缓冲弹簧；11、调节件；111、调节螺栓；112、活动调节板；113、固定调节板；12、第一固定环；13、第一固定缺口。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
实施例一
一种滑动固位抗拉橡胶支座，参见图1，包括叠层橡胶1、固位结构2、夹层件3。
其中，参见图1以及图2，固位结构2可采用软钢、蝶形弹簧、普通建筑用钢等设计而成。固位结构2包括底部连接法兰板21、竖向连接件22、滑动件23。滑动件23应采用不锈钢板或镀铬钢板，该滑动件23位于该底部连接法兰板21的上方位置。该竖向连接件22的数量为四个，每根竖向连接件22均为条状弯折杆，四个该竖向连接件22周向分布于该底部连接法兰板21周边位置，该竖向连接件22连接于该底部连接法兰板21与该滑动件23之间。底部连接法兰板21、竖向连接件22、滑动件23三者应采用紧密连接，可采用焊接、螺栓固定等方式，且整体竖向性能强度竖满足支座最大拉应力、压应力、承载力要求。
参见图1以及图2，该夹层件3包括上夹层法兰板31、下夹层法兰板32、夹层连接件33，该上夹层法兰板31和该下夹层法兰板32分别相抵于滑动件23的上下两侧，该夹层连接件33连接于该上夹层法兰板31与该下夹层法兰板32之间上夹层法兰板31与下夹层法兰板32之间形成滑移空间4，该滑动件23滑移连接于该夹层件3的滑移空间4内，该叠层橡胶1挤压于该夹层件3与该底部连接法兰板21之间。该夹层连接件33可采用螺栓、螺母形式的连接件。
参见图2，叠层橡胶1最好采用天然叠层橡胶1或铅芯8叠层橡胶1设计。当采用铅芯8叠层橡胶1设计时，在该叠层橡胶1内安装有铅芯8。
参见图2，在该上夹层法兰板31与该滑动件23之间设有上滑动摩擦板5。在该下夹层法兰板32与该滑动件23之间设有下滑动摩擦板6。上滑动摩擦板5、下滑动摩擦板6可以采用聚四氟乙烯，亦可使用其他各类符合设计摩擦系数的复合材料，如改性超高分子量聚乙烯等。
下滑动摩擦板6、上滑动摩擦板5也可采用环氧树脂粘贴，螺栓固定或硫化复合等方式使其固定于对应的上夹层法兰板31、下夹层法兰板32上。
滑动件23插入由下夹层法兰板32、下滑动摩擦板6、上滑动摩擦板5、上夹层法兰板31所构成的固定滑动面，形成滑动摩擦副活动摩擦副摩擦系数范围0.01~0.05。在滑动过程中，下滑动摩擦板6、上滑动摩擦板5等效应力不超过复合摩擦材料的设计极限强度。
参见图3以及图4，在靠近于该滑动件23的两个相邻竖向连接件22之间会形成滑移区间7，滑移区间7的数量为四个，该夹层连接件33设有四组，每组该夹层连接件33分别连接于上夹层法兰板31所对应的滑移区间7范围内。
实施例二：与实施例一的不同点在于：
参见图5所示，在每个滑移区间7内均设置有缓冲机构10。该缓冲机构10主要用于与滑动件23、竖向连接件22相抵接触，从而对滑动件23、竖向连接件22进行减震缓冲。
参见图5以及图6，该缓冲机构10包括两个缓冲件101，每个缓冲件101中部弯折形成有缓冲调节臂1011、缓冲抵触臂1012，该缓冲调节臂1011背离缓冲抵触臂1012的端部固定于该夹层连接件33，该缓冲抵触臂1012平行于对应的位于滑移空间4内的竖向连接件22。
两个该缓冲抵触臂1012背离缓冲调节臂1011的端部之间连接有缓冲弹簧1013。
在该缓冲弹簧1013正对于相邻两个竖向连接件22所形成的夹角处。
因此，缓冲弹簧1013能与相邻两个竖向连接件22所形成的夹角直接相抵接触，其缓冲效果得到有效提升。
在该缓冲调节臂1011背离缓冲抵触臂1012的端部设有第一固定环12，该第一固定环12上设有第一固定缺口13，该第一固定环12扣合于该夹层连接件33上。
因此，当需要将缓冲调节臂1011固定于夹层连接件33时，可将第一固定环12扣合与夹层连接件33，该夹层连接件33可选用竖向连接螺母、竖向连接螺栓，缓冲调节臂1011便可固定于竖向连接件22的竖向连接螺栓上，再通过竖向连接螺母将缓冲调节臂1011上的第一固定环12进行压紧，连接紧密性高、操作便捷；另外，也可松开夹层连接件33，整个缓冲调节臂1011的角度便可进行水平调整，从而减震效果更灵活。
还包括调节件11，该调节件11包括调节螺栓111、活动调节板112、安装于该夹层连接件33上的固定调节板113，该活动调节板112位于两个缓冲件101之间，该活动调节板112的两端分别与该缓冲调节臂1011侧壁相抵，两个该缓冲调节臂1011之间的间距往背离夹层连接件33的方向逐步变大，该调节螺栓111穿过该固定调节板113，该调节螺栓111贯穿且螺纹连接于该活动调节板112。调节螺栓111的长度方向最好朝向滑动件23一侧。
另外，在该固定调节板113端部设有第二固定环，该第二固定环上设有第二固定缺口，该第二固定环扣合于该夹层连接件33上，带有第二固定缺口的第二固定环结构与带有第一固定缺口13的第二固定环结构一致。固定调节板113与夹层连接件33之间的拆装便利性高。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种滑动固位抗拉橡胶支座，包括叠层橡胶(1)，其特征是：
还包括固位结构(2)、夹层件(3)，所述固位结构(2)包括底部连接法兰板(21)、竖向连接件(22)、滑动件(23)，所述滑动件(23)位于所述底部连接法兰板(21)的上方位置，所述竖向连接件(22)连接于所述底部连接法兰板(21)与所述滑动件(23)之间；
所述夹层件(3)内设有滑移空间(4)，所述滑动件(23)滑移连接于所述夹层件(3)的滑移空间(4)内，所述叠层橡胶(1)挤压于所述夹层件(3)与所述底部连接法兰板(21)之间；
所述夹层件(3)包括上夹层法兰板(31)、下夹层法兰板(32)、夹层连接件(33)，所述上夹层法兰板(31)和所述下夹层法兰板(32)分别相抵于滑动件(23)的上下两侧，所述夹层连接件(33)连接于所述上夹层法兰板(31)与所述下夹层法兰板(32)之间；
所述竖向连接件(22)的数量为四个，四个所述竖向连接件(22)周向分布于所述底部连接法兰板(21)周边位置；
靠近于所述滑动件(23)的两个相邻竖向连接件(22)之间会形成滑移区间(7)，滑移区间(7)的数量为四个，所述夹层连接件(33)设有四组，每组所述夹层连接件(33)分别连接于上夹层法兰板(31)所对应的滑移区间(7)范围内；
还包括缓冲机构(10)，所述缓冲机构(10)位于所述滑移空间(4)内；
所述缓冲机构(10)包括两个缓冲件(101)，每个缓冲件(101)中部弯折形成有缓冲调节臂(1011)、缓冲抵触臂(1012)，所述缓冲调节臂(1011)背离缓冲抵触臂(1012)的端部固定于所述夹层连接件(33)，所述缓冲抵触臂(1012)平行于对应的位于滑移空间(4)内的竖向连接件(22)，两个所述缓冲抵触臂(1012)背离缓冲调节臂(1011)的端部之间连接有缓冲弹簧(1013)。
2.根据权利要求1所述的一种滑动固位抗拉橡胶支座，其特征是：所述上夹层法兰板(31)与所述滑动件(23)之间设有上滑动摩擦板(5)。
3.根据权利要求1所述的一种滑动固位抗拉橡胶支座，其特征是：所述下夹层法兰板(32)与所述滑动件(23)之间设有下滑动摩擦板(6)。
4.根据权利要求1所述的一种滑动固位抗拉橡胶支座，其特征是：所述叠层橡胶(1)内安装有铅芯(8)。
5.根据权利要求1所述的一种滑动固位抗拉橡胶支座，其特征是：靠近于底部连接法兰板(21)的竖向连接件(22)为延伸臂(9)，所述延伸臂(9)的延伸长度大于或等于滑动件(23)的极限水平位移。
6.根据权利要求1所述的一种滑动固位抗拉橡胶支座，其特征是：还包括调节件(11)，所述调节件(11)包括调节螺栓(111)、活动调节板(112)、安装于所述夹层连接件(33)上的固定调节板(113)，所述活动调节板(112)位于两个缓冲件(101)之间，所述活动调节板(112)的两端分别与所述缓冲调节臂(1011)侧壁相抵，两个所述缓冲调节臂(1011)之间的间距往背离夹层连接件(33)的方向逐步变大，所述调节螺栓(111)穿过所述固定调节板(113)并螺纹连接于所述活动调节板(112)。
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