CN205604064U - 多功能智能sma拉索钢丝网橡胶减、隔震支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能智能SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座，包括下座板、上座板和钢丝网橡胶弹性体，还包括有若干根SMA拉索、固定挡板、磁通量传感器，所述固定挡板上有若干拉索孔，若干根所述SMA拉索分别位于支座的纵向两侧，每根SMA拉索分别与上、下的固定挡板联结。本实用新型可以耗散地震发生时传给桥梁结构的部分能量，在水平位移超过设计位移时，SMA拉索开始受力，可以起到有效限位的作用，并且在震后可以让梁体自动复位。在拉索端头固定件处设置钢弹簧垫圈，在SMA拉索拉紧前起到缓冲作用，并且可以方便的调节拉索段的自由长度；SMA拉索部分与支座主体的分离式构造以实现拉索部分的可更换功能。

Description

多功能智能SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座

技术领域

本实用新型属于土木工程、地震工程及物联网技术领域，具体涉及一种多功能智能SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座。

背景技术

普通橡胶支座作为桥梁减、隔震的重要组件，由于其制造工艺简单和相对较低的价格，因此获得了越来越多的重视，并取得了较快的发展。四氟乙烯滑板式橡胶支座、高阻尼橡胶支座以及铅芯橡胶支座等逐步得到了广泛的应用，并成为了国内外中、小桥梁减、隔支座的主流。然而在这几种减、隔震支座中，四氟乙烯滑板支座在遭遇地震或重大的振动性冲击时，支座的水平位移不能得到有效的缓冲，导致支座位移过大容易引起落梁；高阻尼橡胶支座具有较大的振幅和较强的时程依赖性，并且其刚度变化幅值高达50％，荷载和温度变化的影响也难以精确确定，这种装置目前推广应用尚不成熟。铅芯橡胶支座耗能能力强，温度、徐变等蠕变变形引起的支座次内力较小，但支座的剪切性能受竖向荷载的影响较大，且随着铅芯的增加，支座自恢复能力逐渐减弱，不能在具有多频谱效应的地震动中有效的减、隔震。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种既可以限位又可以耗能的智慧型SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座。

本实用新型的技术方案：一种多功能智能SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座，包括下座板、上座板和钢丝网橡胶弹性体，还包括有若干根SMA拉索、固定挡板、磁通量传感器，所述固定挡板上有若干拉索孔，若干根所述SMA拉索分别位于支座的纵向两侧，每根SMA拉索分别与上、下的固定挡板联结。

进一步的，所述的每根SMA拉索由SMA丝制成。

进一步的，所述的每根SMA拉索的端部放置在固定挡板的拉索孔内，放置完成后，使用挡板固定螺栓将固定挡板与上座板、下座板可靠连接。

进一步的，所述SMA拉索由一根整体的SMA索制成半环状结构，两端设有方形固定件，内侧设有若干个钢弹簧垫圈。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型充分发挥了SMA拉索的超弹性和滞回耗能的优点，可以防止橡胶支座在地震中产生过的变形，同时可以消耗掉地震传入桥梁结构中的部分能量。

(2)本实用新型通过磁通量传感器可以实时获取SMA拉索索力的变化，方便监测支座的受力状态和使用性能，进而对地震后桥梁结构的安全性能做出评估。

本实用新型适用于既有和新建的城市高架桥、公路桥、铁路桥以及各种震区的建筑物上，起到减、隔震的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的其中一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的轴测图；

图2为本实用新型的装配图；

图3为本实用新型中SMA拉索部分与固定挡板配合图示；

图4为本实用新型中一根SMA拉索的图示；

图5为本实用新型中SMA拉索部分可控端钢弹簧垫圈配合图示；

图中：1-下座板、2-上座板、3-固定挡板、4-挡板固定螺栓、5-磁通量传感器、6-数据传输线、7-磁弹仪、8-无线发射装置、9-终端接收装置、10-钢丝网橡胶支座弹性体、11-SMA拉索、12-挡板固定螺栓、13-方形固定件、14-钢弹簧垫圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型其中部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的技术方案：一种多功能智能SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座，包括下座板1、上座板2和钢丝网橡胶弹性体10，还包括有若干根SMA拉索11、固定挡板3、磁通量传感器5，所述固定挡板3上有若干拉索孔，若干根所述SMA拉索11分别位于支座的纵向两侧，每根SMA拉索11分别与上、下的固定挡板3联结。

进一步的，所述的每根SMA拉索11由SMA丝制成。

进一步的，所述的每根SMA拉索11的端部放置在固定挡板3的拉索孔内，放置完成后，使用挡板固定螺栓12将固定挡板3与上座板2、下座板1可靠连接。

进一步的，所述SMA拉索11由一根整体的SMA索制成半环状结构，两端设有方形固定件13，内侧设有若干个钢弹簧垫圈14。

实施例：

如图1～5所示，一块矩形的下座板1和一块矩形的上座板2，在两块座板之间放置钢丝网橡胶支座弹性体10。

本实用新型的技术方案的技术要点之一是左右两侧各采用若干根SMA拉索11，由于每根SMA拉索11布置方式相同，因此择其一(图4、图5示)进行说明。将一根SMA拉索11按照设计的形状及尺寸绕制并在特定部位使用方形固定件13可靠箍定，在两端部有钢弹簧垫圈14可进行微调SMA拉索11的自由行程。

本实用新型的技术方案的技术要点之二是使SMA拉索11的更换更加方便，不需要拆卸整个支座。在本实施例中，就单根拉索11而言，其由SMA丝构成。SMA拉索11的下端如图示放置在固定挡板3的拉索孔内，放置完成后，使用挡板固定螺栓12将固定挡板3与下座板1可靠连接。SMA拉索11的另一端与上座板2的连接与此相同。这样即可实现SMA拉索11部分的更换，不需要将整个支座从结构上拆卸下来进行更换SMA拉索11。

本实用新型的技术方案要点之三是在SMA拉索11中部安装了磁通量传感器5，可以实时监测SMA拉索11索力的变化，通过无线发射装置8与互联网连接，最后可以通过终端接收装置9判断支座和桥梁结构的使用性能。

在地震发生之前的正常状态下，钢丝网橡胶支座弹性体10使上座板2、下座板1联结为一体，因而使本实用新型结构的及可以限位有可以耗能的SMA拉索减、隔震支座表现为弱固定支座的形式。然而，当地震发生时，地震引起的水平剪力引起钢丝网橡胶支座弹性体10的剪切位移，使支座的性质从先前的弱固定支座转型为多向活动支座。此外，当支座的位移值超过一定设计值时，两侧SMA拉索11开始承受拉力，起到耗能和限位的作用。

作为本实施例的一种变换，与SMA拉索11装置配合的支座可以采用盆式支座、球型钢支座，也可以采用其他类型和指标的支座。

作为本实施例的一种变换，SMA拉索11端部可以采用图5中所示的钢弹簧垫圈14，也可以采用多组弹簧、钢垫圈等其他类似可以起到调节拉索长度作用的构件。

作为本实施例的一种变换，测量索力的磁通量传感器5也可以是其他类别的传感器。

本实用新型在橡胶支座的上、下座板之间安装了可拆卸的形状记忆合金(SMA)拉索，设计形成了一种智慧型SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座。该技术方案一方面则在上、下座板之间锚固多根可以调节长度的SMA拉索，当上、下座板移位过大时，可以发挥SMA超弹性和滞回耗能的特性，不仅可以限制支座上、下座板之间的相对位移在一个可控的范围之内，而且可以消耗由于地震输入到桥梁的部分能量，SMA拉索可以消除地震之后梁体的变位。方案另一方面在SMA拉索上面安装了磁通量传感器用来感知地震时SMA拉索中磁导率的变化，在外部与磁弹仪和无线传输装置连接，最后经由无线接收装置和数据处理终端获取地震时支座上SMA拉索索力的时程记录，经过专业分析可以用来评价地震后桥梁结构的损伤程度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的保护范围，在本实用新型说明书基础上所做的等同替换、改进，或直接、间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多功能智能SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座，包括下座板(1)、上座板(2)和钢丝网橡胶弹性体(10)，其特征在于：还包括有若干根SMA拉索(11)、固定挡板(3)、磁通量传感器(5)，所述固定挡板(3)上有若干拉索孔，若干根所述SMA拉索(11)分别位于支座的纵向两侧，每根SMA拉索(11)分别与上、下的固定挡板(3)联结。

2.根据权利要求1所述的多功能智能SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座，其特征在于：所述的每根SMA拉索(11)由SMA丝制成。

3.根据权利要求1所述的多功能智能SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座，其特征在于：所述的每根SMA拉索(11)的端部放置在固定挡板(3)的拉索孔内，放置完成后，使用挡板固定螺栓(12)将固定挡板(3)与上座板(2)、下座板(1)可靠连接。

4.根据权利要求1所述的多功能智能SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座，其特征在于：所述SMA拉索(11)由一根整体的SMA索制成半环状结构，两端设有方形固定件(13)，内侧设有若干个钢弹簧垫圈(14)。