CN218091323U - 一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工程结构减振控制设备相关技术领域，并公开了一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其包括上盖板、下底板、橡胶支座以及带小球连杆，其中上盖板、下底板上下相对布置，橡胶支座连接安装在两者之间，并在自身内部水平放置多层金属板；带小球连杆的数量为多个，它们各自保持垂直地布置在上盖板、下底板的相对侧边之间；并且各个带小球连杆的上部连杆端经由连接件与上盖板相连，下部小球端经由轨道滑槽与下底板保持相连且可在该轨道滑槽内部自由滑动。通过本实用新型，能够在保证足够的竖向抗压刚度下，还显著提高整个支座的抗拉性能，提供了良好的耗能及自复位功能，因而尤其适用于抗震用途的建筑工程结构之类应用场合。

Description

一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座

技术领域

本实用新型属于工程结构减振控制设备相关技术领域，更具体地，涉及一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座。

背景技术

地震是人类无法避免的自然灾害之一，同时地震也难于精确预测，地震引起的震动对建筑物的破坏是毁灭性的，给人类生命和财产造成了巨大的损失。近年来地震灾害频发，在建筑工程建设中对建筑物的抗震能力提出了新的要求，传统的建筑抗震结构通过建筑自身构件变形来耗散地震能量，会对建筑物自身结构造成永久性破坏。通过在建筑物结构中加入阻尼器构件，能够利用该构件吸收掉大部分地震能量，有效降低地震对建筑物本体结构的破坏，对建筑物的整体抗震性能具有重要作用。因此，建筑减振控制技术成为工程结构重要研究课题之一。

现有技术中，使用最广泛的是以铅芯为代表的叠层橡胶钢板的减震支座。橡胶作为一种主要的粘弹性材料广泛运用于航空航天、机械和建筑领域，是一种高分子聚合物，其性质介于粘性液体和弹性固体之间，同时具备流体和弹簧的性能。一方面，它可以迅速地回复到原来的形状，具有弹性性能，另一方面具有一样的抗剪能力，却又不像弹簧一样仅储存能量而是以热能的形式耗散。依靠铅芯变形吸收地震能量，然后依靠橡胶的剪切拉力作用与铅芯的再结晶过程恢复变形，但当铅芯体积较大时恢复变形比较困难，而且单个铅芯还会导致叠层橡胶内部的阻尼分布不均匀，这都影响了此类的减震支座应用范围。

此外，进一步的深入研究表明，现有技术的叠层橡胶支座系统虽然在竖向叠层橡胶隔震系统在竖向拥有足够的抗压刚度，但其抗拉强度较低。对于使用隔震技术的建筑结构，在地震作用影响下，倾覆力矩将会引起很大的拉应力，这对隔震支座是极为不利的。相应地，本领域亟需对此作出改进或改善，以便更好地符合现代化抗震建筑结构的高性能需求。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或需求，本实用新型的目的在于提供一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其中通过对整个装置的构造组成及一些关键模块的设置及相互配合方式重新进行设计，相应可以在保证其足够的竖向抗压刚度下，还能够显著提高整个支座的抗拉性能，提供良好的耗能及自复位功能，同时解决譬如由于铅芯体积较大时恢复变形困难等问题，因而尤其适用于抗震用途的建筑工程结构之类应用场合。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，该叠层橡胶支座包括上盖板、下底板、橡胶支座以及带小球连杆，其中：

所述上盖板、下底板上下相对布置，所述橡胶支座连接安装在两者之间，并在自身内部水平放置多层金属板；

所述带小球连杆的数量为多个，它们各自保持垂直地布置在所述上盖板、下底板的相对侧边之间；并且对于各个带小球连杆而言，它的上部连杆端经由连接件与所述上盖板相连，它的下部小球端经由轨道滑槽与所述下底板保持相连且可在该轨道滑槽内部自由滑动。

通过以上构思，当譬如建筑结构之类的保护对象发生震动时，一方面，通过下底板传递到橡胶支座，内部的多层金属板可提高橡胶支座的承载能力，同时增大了橡胶体的竖向刚度，而且橡胶支座和金属板发生弹性变形吸收能量协助耗能，同时将多余的地震传递到上方的上盖板；另一方面，震动传递到上盖板时通过连接件将传递至带小球连杆使其发生位移，带动下端的小球在与其相连的轨道滑槽内部滑动将动能转化为内能，同时轨道滑槽对带小球连杆的下端小球有约束作用，避免上盖板与下底板之间的相对位移过大，发生支座拔出的现象。

作为进一步优选地，对于相邻的两个带小球连杆而言，它们的上部连杆端与所述连接件中的栓杆形成铰连接，它们的下部小球端分别与所述轨道滑槽内部设置的弹簧两端焊接固定。

作为进一步优选地，所述上盖板、下底板的尺寸相同且彼此平行地上下相对布置。

作为进一步优选地，所述带小球连杆的数量为四组，它们彼此相邻地布置在所述上盖板、下底板的四个相对侧边之间。

作为进一步优选地，所述连接件的数量为四个，并且各个连接件的上表面与所述上盖板的各个侧边的下表面中点处焊接连接。

作为进一步优选地，所述轨道滑槽的数量为四个，并且各个轨道滑槽分别位于所述下底板各个侧边的上表面处。

作为进一步优选地，对于所述橡胶支座而言，它的上、下表面各自采用环氧树脂粘合剂与所述上盖板、下底板粘合连接。

作为进一步优选地，所述金属板为钢板，并且各层钢板与所述橡胶支座之间采用环氧树脂粘合剂粘合连接。

作为进一步优选地，所述带小球连杆的部分外表面、所述轨道滑槽的内表面均喷涂有阻尼层。

作为进一步优选地，所述阻尼层为采用等离子喷涂技术制备的WC-Co涂层。

作为进一步优选地，上述叠层橡胶支座与抗震场合的建筑工程结构配套设置。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下技术优点：

(1)本实用新型充分结合建筑工程结构在抗震环境特征进行考虑，通过对整个装置的构造组成以及工作机理重新进行设计，相应能够在保证其足够的竖向抗压刚度下，还能够显著提高整个支座的抗拉性能，并提供良好的耗能及自复位功能；

(2)本实用新型还进一步对橡胶支座、带小球连杆以及轨道滑槽等多个关键组件的具体结构形式及设置方式作出改进，相应能够显著提高橡胶支座的承载能力及竖向刚度，顺利将震动动能转化为内能，同时避免发生支座被拔出等现象；

(3)本实用新型的叠层橡胶支座整体结构紧凑、可靠性高、便于操控，能够适应各类复杂工作环境，因而尤其适用于抗震用途的建筑工程结构之类应用场合。

附图说明

图1是用于示范性说明本实用新型的带自复位支撑杆的叠层橡胶支座的整体结构立体图；

图2是用于示范性本实用新型的带自复位支撑杆的叠层橡胶支座的整体结构正视图；

图3是按照本实用新型的一个优选实施例，显示了叠层橡胶支座的结构剖视图；

图4是图3中所示自复位支撑杆的部分细节示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-上盖板；2-下底板；3-橡胶支座；4-连接件；5-带小球连杆；6-轨道滑槽；7-弹簧；8-金属板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1是用于示范性说明本实用新型的带自复位支撑杆的叠层橡胶支座的整体结构立体图，图2是用于示范性本实用新型的带自复位支撑杆的叠层橡胶支座的整体结构正视图。如图1和图2所示，按照本实用新型的叠层橡胶支座主要包括上盖板1、下底板2、橡胶支座3以及带小球连杆5等组件，下面将逐一进行具体解释说明。

上盖板1、下底板2上下相对布置，橡胶支座3连接安装在两者之间，并在自身内部水平放置多层金属板8。

更具体地，按照本实用新型的一个优选实施例，所述上盖板1、下底板2均需具备足够的结构强度，并且它们的尺寸优选相同且彼此平行地上下相对布置。作为本实用新型的关键组件之一，橡胶支座3的上、下表面各自采用粘合剂与所述上盖板1、下底板2粘合连接，此外，该橡胶支座3的内部，还水平放置有多层的金属板8。这些金属板8优选为钢板，并且各层钢板与橡胶支座3之间采用粘合剂粘合连接，由此共同组成叠层橡胶部分。

例如，叠层橡胶上表面与上盖板1优选可通过高弹性的环氧树脂粘合剂粘合，叠层橡胶下表面与下底板2优选可通过高弹性的环氧树脂粘合剂粘合。所述橡胶支座3和金属板8之间优选可通过高弹性的环氧树脂粘合剂粘合。

此外，上述高弹性的环氧树脂粘合剂具有粘接性好、断裂伸长率大于50％等特点。

作为本实用新型的另一关键组件，带小球连杆5的数量为多个，它们各自保持垂直地布置在所述上盖板1、下底板2的相对侧边之间；并且对于各个带小球连杆5而言，它的上部连杆端经由连接件4与所述上盖板1相连，它的下部小球端经由轨道滑槽6与所述下底板2保持相连且可在该轨道滑槽6内部自由滑动。

更具体地，按照本实用新型的另一优选实施例，各个带小球连杆5均需具备足够的摩擦性能，并且对于相邻的两个带小球连杆5而言，它们的上部连杆端与所述连接件4中的栓杆形成铰连接，它们的下部小球端分别与所述轨道滑槽6内部设置的弹簧7两端焊接固定。

按照本实用新型的另一优选实施例，所述带小球连杆5的数量优选为四组，它们彼此相邻地布置在所述上盖板1、下底板2的四个相对侧边之间。此外，所述连接件4的数量优选为四个，并且各个连接件4的上表面与所述上盖板1的各个侧边的下表面中点处焊接连接。相应地，所述轨道滑槽6的数量为四个，并且各个轨道滑槽6分别位于所述下底板2各个侧边的上表面处。

此外，按照本实用新型的又一优选实施例，所述带小球连杆5的部分外表面、所述轨道滑槽6的内表面均喷涂有阻尼层。此外，该阻尼层进一步为采用等离子喷涂技术制备的WC-Co涂层。

下面将具体解释说明按照本实用新型的叠层橡胶支座的工作原理。

当譬如建筑结构之类的保护对象发生震动时，通过下底板2传递到橡胶支座3，内部的多层金属板8可提高橡胶支座的承载能力，同时增大了橡胶体的竖向刚度，而且橡胶支座3和金属板8发生弹性变形吸收能量协助耗能，同时将多余的地震传递到上方的上盖板1。

接着，震动传递到上盖板1时，通过连接件4将传递至带小球连杆5使其发生位移，带动下端的小球在与其相连的轨道滑槽6内部滑动将动能转化为内能，带小球连杆5发生位移离开原位时，弹簧7变形。

与此同时，轨道滑槽6对带小球连杆5的下端小球有约束作用，避免上盖板1与下底板2之间的相对位移过大，发生支座拔出的现象。

而当震动结束后，发生形变的弹簧7可提供复位能力，因此，橡胶支座3、带小球连杆5和轨道滑槽6复合使用，使减震支座具有良好的耗能以及自复位效果。

综上，按照本实用新型的带自复位支撑杆的叠层橡胶支座与现有设备相比，其整体结构紧凑、可靠性高、便于安装及使用，环境适应性强，能够在保证其足够的竖向抗压刚度下，还能够显著提高整个支座的抗拉性能，并提供良好的耗能及自复位功能，因而尤其适用于震用途的建筑工程结构之类应用场合，并具备广阔的应用前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，该叠层橡胶支座包括上盖板(1)、下底板(2)、橡胶支座(3)以及带小球连杆(5)，其中：

所述上盖板(1)、下底板(2)上下相对布置，所述橡胶支座(3)连接安装在两者之间，并在自身内部水平放置多层金属板(8)；

所述带小球连杆(5)的数量为多个，它们各自保持垂直地布置在所述上盖板(1)、下底板(2)的相对侧边之间；并且对于各个带小球连杆(5)而言，它的上部连杆端经由连接件(4)与所述上盖板(1)相连，它的下部小球端经由轨道滑槽(6)与所述下底板(2)保持相连且可在该轨道滑槽(6)内部自由滑动。

2.如权利要求1所述的一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，对于相邻的两个带小球连杆(5)而言，它们的上部连杆端与所述连接件(4)中的栓杆形成铰连接，它们的下部小球端分别与所述轨道滑槽(6)内部设置的弹簧(7)两端焊接固定。

3.如权利要求1或2所述的一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，所述上盖板(1)、下底板(2)的尺寸相同且彼此平行地上下相对布置。

4.如权利要求3所述的一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，所述带小球连杆(5)的数量为四组，它们彼此相邻地布置在所述上盖板(1)、下底板(2)的四个相对侧边之间。

5.如权利要求4所述的一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，所述连接件(4)的数量为四个，并且各个连接件(4)的上表面与所述上盖板(1)的各个侧边的下表面中点处焊接连接。

6.如权利要求5所述的一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，所述轨道滑槽(6)的数量为四个，并且各个轨道滑槽(6)分别位于所述下底板(2)各个侧边的上表面处。

7.如权利要求6所述的一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，对于所述橡胶支座(3)而言，它的上、下表面各自采用环氧树脂粘合剂与所述上盖板(1)、下底板(2)粘合连接。

8.如权利要求7所述的一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，所述金属板(8)为钢板，并且各层钢板与所述橡胶支座(3)之间采用环氧树脂粘合剂粘合连接。

9.如权利要求1或2所述的一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，所述带小球连杆(5)的部分外表面、所述轨道滑槽(6)的内表面均喷涂有阻尼层。

10.如权利要求9所述的一种带自复位支撑杆的叠层橡胶支座，其特征在于，所述阻尼层为采用等离子喷涂技术制备的WC-Co涂层。

Images