專利名稱：纖維布約束式橡膠支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)屬于土木工程、橋梁支座技術(shù)領(lǐng)域，適用于鐵路橋、公路橋、城市高架橋等起減震隔震作用。具體涉及一種將纖維復(fù)合材料與相結(jié)合起來的減震隔震支座:特別涉及一種纖維布約束式支座。
背景技術(shù)：
近幾十年來，減隔震支座作為橋梁減隔震的重要措施，獲得了越來越多的重視，并取得了重大的發(fā)展。纖維布及其復(fù)合材料是伴隨著軍工事業(yè)的發(fā)展而成長(zhǎng)起來的新型材料，屬于高新科技產(chǎn)品，具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、抗蠕變等一系列優(yōu)異性能。具體到地震領(lǐng)域具有震動(dòng)阻尼特性，可吸收震動(dòng)波，使防地震能力和抗彎強(qiáng)度提高幾十倍。在近幾年國(guó)內(nèi)的橋梁支座里，盆式橡膠支座、鉛芯橡膠支座、FPS (摩擦擺錘體系)得到了廣泛的運(yùn)用。然后盆式橡膠支座在遭遇地震或重大的振動(dòng)性沖擊時(shí)，上、下座板之間的水平位移得不到有效的緩沖；鉛芯橡膠支座耗能能力強(qiáng)，溫度、徐變等蠕變變形引起的支座次內(nèi)力較小，但支座的剪切性能受豎向荷載的影響較大，且隨著鉛芯的增加，支座自恢復(fù)能力逐漸減弱，不能在具有多頻譜效應(yīng)的地震動(dòng)中有效的減隔震；FPS (摩擦擺錘體系)的自恢復(fù)能力強(qiáng)、摩擦耗能穩(wěn)定，但是在摩擦耗能的過程中會(huì)導(dǎo)致梁端的豎向位移而產(chǎn)生次內(nèi)力。鑒于上述不同類型支座存在的種種不足，我們?cè)谄胀ㄇ蛐沃ё?、盆式抗震支座的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前新型纖維復(fù)合材料與橡膠相結(jié)合，設(shè)計(jì)形成一種纖維布的約束式橡膠支座。中國(guó)實(shí)用新型專利授權(quán)公告號(hào)CN2118858U公開了一種抗震橡膠支座。將兩個(gè)“U”型耗能器的冀端固定連接，在其空腔內(nèi)設(shè)置若干層鋼板和充滿橡膠，并在“U”型耗能器的整個(gè)外表包裹一層橡膠。采用“U”型耗能器，增加了橡膠支座的滯回性能，提高了支座在大剪切變形下的動(dòng)力剪切模量，提高了橡膠支座的抗震性能。該使用新型構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便、安全、造價(jià)低廉，抗震性能穩(wěn)定。中國(guó)實(shí)用新型專利授權(quán)公告號(hào)CN2319623Y公開了一種橡膠抗震支座。采用帶有齒邊的蓋和托盤組成耗能器，在蓋和托盤間的空腔內(nèi)設(shè)置若干層鋼板，在鋼板間隔處和鋼板與蓋、托盤之間充滿橡膠，并在蓋和托盤整個(gè)外表包裹一層橡膠。且可制成各種形狀。該實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用帶有齒邊的蓋和托板組成的耗能器增加了橡膠支座的滯回耗能性能，從而提高了橡膠支座的抗震性能；采用帶有齒邊的蓋和托盤組成的耗能器，可根據(jù)要求制成不同形狀的橡膠抗震支座，同時(shí)能滿足抗震和溫度變化及變形的要求。但是，上述兩項(xiàng)專利技術(shù)方案均存在有共同的不足:一是在地震動(dòng)作用下，不能有效的消耗地震的部分能量，不能很好的起到抗震作用。二是當(dāng)遭遇地震或重大的振動(dòng)性沖擊時(shí)，上、下座板之間的水平位移得不到有效的緩沖及復(fù)位(在地震過后的復(fù)位)。因此，有必要對(duì)已有技術(shù)中的橋梁支座作進(jìn)一步的改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種纖維布約束式橡膠支座，所述裝置能有效緩沖強(qiáng)震作用下支座上、下座板之間水平位移，約束橡膠層橫向膨脹提高承載能力。能夠有效克服支座的溫變和變形，且耐腐蝕性能強(qiáng)，疲勞性能優(yōu)異。為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用解決的方案是:吸收之前抗震橡膠支座的優(yōu)點(diǎn)，采用橡膠作為內(nèi)部填充材料，具有橡膠的滯回性能，消耗地震能量。采用纖維布，約束橡膠橫向膨脹，提高承載能力。另外利用纖維布固有的耐高溫、耐疲勞、抗蠕變、震動(dòng)阻尼等一系列特性。提高支座的內(nèi)在阻尼，且重量與相同尺寸的板式橡膠支座相比降低很多。與現(xiàn)有常用的減隔震鋼支座相比，纖維布約束式橡膠支座的重量和造價(jià)更有了很大程度的降低，同時(shí)擁有較好的阻尼耗能能力，從而使減隔震抗震設(shè)計(jì)方法的廣泛運(yùn)用成為可能。據(jù)此，本實(shí)用新型提出的纖維布約束式橡膠支座，包括橡膠層1、上端鋼板2、下端鋼板3和纖維布4，上端鋼板2位于下端鋼板3上方，上端鋼板2與下端鋼板3之間放置有由橡膠層I組成的空腔，所述橡膠層I為層層放置，橡膠層I的外圍包覆有纖維布4，所述纖維布4為整片形式或鏤空形式包覆于橡膠層I外，上端鋼板2和下端鋼板3之間的空腔外圍包裹有一層或若干層纖維布4。本實(shí)用新型中，所述上端鋼板2和下端鋼板3可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)成矩形或圓形，或?qū)嶋H需要形狀。本實(shí)用新型中，所述上端鋼板2和下端鋼板3上均設(shè)有螺栓孔5。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:1、采用纖維布包裹橡膠層，有效緩沖強(qiáng)震作用下支座上、下座板之間水平位移。約束了橡膠層橫向膨脹，提高承載能力。且橡膠層本身具有良好的滯回性能，可以消耗地震能量。2，、采用纖維布包裹橡膠層，一方面利用了纖維布固有的耐高溫、耐疲勞、抗蠕變等一系列特性，而這也是傳統(tǒng)橡膠層所不具備的。另一方面，纖維布約束式橡膠層支座，提高了支座的內(nèi)在阻尼，擁有很好的阻尼耗能能力。3、采用鏤空形式纖維布包裹分層橡膠層，能夠很好的變形能力，提高內(nèi)在阻尼，消耗地震產(chǎn)生的能量。且可根據(jù)需要包裹一層或若干層纖維布?；蚋鶕?jù)支座受力和變形效應(yīng)，采用部分包裹纖維布方法?？傊?，本實(shí)用新型構(gòu)造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)和使用方便，安全。質(zhì)量輕、抗震性能穩(wěn)定，造價(jià)低廉。且可用于老舊支座加固使用。

附圖為本實(shí)用新型的實(shí)施例，其中:圖1纖維布約束式橡膠支座示意圖。圖2矩形纖維布約束式橡膠支座纖維布示意圖。圖3圓形纖維布約束式橡膠支座纖維布示意圖。圖4纖維布約束式橡膠支座剖面圖。圖中標(biāo)號(hào):1為橡膠層，2為上端鋼板，3為下端鋼板，4為纖維布。
具體實(shí)施方式
[0023]為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)和有益效果，申請(qǐng)人將在下面以實(shí)施例的方式結(jié)合附圖作詳細(xì)說明，但是對(duì)實(shí)施例的描述均不是對(duì)本實(shí)用新型方案的限制，任何依據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所作出的僅僅為形式上的而非實(shí)質(zhì)性的等效變換都應(yīng)視為本實(shí)用新型的技術(shù)方案范疇。實(shí)施例1:參見圖1、圖2、圖3，矩形或圓形的下端鋼板3，在使用狀態(tài)下與橋梁的橋墩固定，為此下端鋼板3的四周開設(shè)了螺栓孔5.用于將下端鋼板3與橋墩上的預(yù)埋件固定。矩形或圓形上端鋼板2，在使用狀態(tài)下與橋梁的主梁底面(也稱橋梁的梁體)固定，為此在上端鋼板2的四周開設(shè)有螺栓孔5，用螺栓孔5將上端鋼板2與主梁底面固定。參圖2和圖3，在上端鋼板2和下端鋼板3之間的空腔內(nèi)充滿纖維布包裹的分層橡膠層1，且纖維布4可根據(jù)需要選擇不同的鏤空形式。并在橡膠層I外側(cè)根據(jù)實(shí)際需要包裹若干纖維布4，之后再用環(huán)氧樹脂材料合為一體，形成纖維約束式橡膠支座。參見圖4，圓形纖維布約束式橡膠支座的剖面圖。包裹分層橡膠層I的層數(shù)、纖維布4的鏤空形式、整體支座外面的纖維布的包裹層數(shù)當(dāng)然可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
權(quán)利要求1.一種纖維布約束式橡膠支座，其特征在于包括橡膠層(I)、上端鋼板(2)、下端鋼板(3)和纖維布(4)，上端鋼板(2)位于下端鋼板(3)上方，上端鋼板(2)與下端鋼板(3)之間放置有由橡膠層⑴組成的空腔，所述橡膠層⑴為層層放置，橡膠層⑴的外圍包覆有纖維布(4)，所述纖維布(4)為整片形式或鏤空形式包覆于橡膠層(I)外，上端鋼板(2)和下端鋼板(3)之間的空腔外圍包裹有一層或若干層纖維布(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維布約束式橡膠支座，其特征在于所述上端鋼板(2)和下端鋼板(3)為矩形或圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維布約束式橡膠支座，其特征在于所述上端鋼板(2)和下端鋼板(3)上均設(shè)有螺栓孔(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種纖維布約束式橡膠支座，包括具有上下端安裝用鋼板，鋼板上設(shè)置安裝用螺孔。在上下端鋼板之間的空腔內(nèi)充滿采用鏤空形式纖維布包裹的橡膠層，并在整體支座的外側(cè)包裹設(shè)計(jì)需要的一層或若干層纖維布。本實(shí)用新型約束了橡膠層橫向膨脹，提高承載能力且橡膠層本身具有良好的滯回性能，可以消耗地震能量。另外，利用了纖維布固有的耐高溫、耐疲勞、抗蠕變等一系列特性，另一方面，鏤空形式纖維布約束式橡膠支座，提高了支座的內(nèi)在阻尼，擁有很好的阻尼耗能能力?？傊?，本實(shí)用新型構(gòu)造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)和使用方便，安全。質(zhì)量輕、抗震性能穩(wěn)定，造價(jià)低廉，可根據(jù)實(shí)際需要制作成不同形狀。且可用于老舊支座加固使用。
文檔編號(hào)E01D19/04GK203065958SQ20122069938
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者高康, 王鳳鳴, 劉世佳, 黃石, 龐于濤, 袁萬城 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)