[實用新型]環向鋼絲繩疊層橡膠復合減隔震支座

有效

• 申請號: 201320889538.3
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN203639811U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 萬維東
• 申請（專利權）人: 萬維東
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04;E04B1/98
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術領域

本發明屬于橋梁、房屋建筑、核電站、機械工程抗震技術領域，具體涉及一種環向鋼絲繩疊層橡膠復合減隔震支座。

背景技術

地震是頻發的自然災害之一，長期以來，人類在這一自然災害面前“無能為力”。地震造成生命和財產損失的直接原因是建筑物的劇烈震動、破壞和倒塌。自二十世紀以來，人類對建筑物的抗震、消能、減震的結構控制技術進行不斷的探索，先后發明和創造了如下相應的產品和技術。

鉛芯橡膠支座：通過鉛芯和橡膠的剪切變形吸收和耗散地震能量。

液壓粘滯阻尼器：通過液態或半固態的粘滯材料在缸體內的流動產生阻尼力來耗散、吸收地震能量。

摩擦型阻尼支座：采用上下不同半徑的兩個球面與配合位形成兩個滑動摩擦副，保證支座正常的轉動和滑移功能，當地震水平力超過閥值時，支座摩擦副間克服摩擦力產生相對滑動，大半徑球面摩擦副可產生較大水平相對位移，即水平剛度較小，從而將地震產生的動能轉換為勢能，突破閥值后較小的水平剛度起到了“隔震”作用。同時由于摩擦阻力的存在，起到了“阻尼”作用，消耗了一部分地震能量。

拉力支座：依靠上支座板和下支座板之間凸凹連接抵抗拉力。

上述鉛芯橡膠支座和摩擦型阻尼支座雖然能起到環向減隔震的作用，但水平剛度過低，對軟弱地基或者橋墩過柔時，減震效果降低，甚至會加大結構的地震響應。而液壓粘滯阻尼器是一種桿式結構，具有方向性，對減少軸向的地震作用效果明顯，但地震對橋梁的地震作用方向事先是無法預知的，因而它的設置帶有一定的盲目性，通常的做法是在橋梁的順橋向和橫橋向都安裝液壓阻尼器，這樣一定程度上限制了其力學運動，降低了減震效果；并且也不具備回位功能，地震過后，需要靠外力作用才能回位。

另外，現有的拉力支座大體上都是通過上支座板和下支座板之間直接或間接的凸凹連接抵抗拉力，其連接方式為剛性，當拉力足夠大，支座的破壞沒有任何預兆，需要更換時，只能整個支座更換，成本較高且周期長。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述背景技術存在的不足，提供一種能對各個方向的地震起到消能減震作用的環向鋼絲繩疊層橡膠復合減隔震支座。

本發明采用的技術方案是：一種環向鋼絲繩疊層橡膠復合減隔震支座，包括上支承板和下支承板，所述上支承板與下支承板之間設有橡膠支座和阻尼器，所述橡膠支座為疊層橡膠支座或鉛芯橡膠支座，所述阻尼器為鋼絲繩阻尼器，所述鋼絲繩阻尼器呈環狀布置在所述橡膠支座外圍，所述鋼絲繩阻尼器包括鋼絲繩和分別固定在所述上支承板上、下支承板上的兩套繩夾，所述鋼絲繩為環狀螺旋形結構，所述鋼絲繩固定在所述兩套繩夾之間。

進一步地，所述鋼絲繩為由多根鋼絲繩股繞制而成的環狀螺旋形結構，所述鋼絲繩為整體環狀結構或由多節段拼接成的環狀結構。

進一步地，所述繩夾包括兩塊環形鋼板，所述兩塊環形鋼板通過螺栓連接，所述兩塊環形鋼板相對的兩個面上沿圓周分別設有可容納鋼絲繩穿過的半圓孔，所述兩塊環形鋼板上對應位置的半圓孔扣合形成固定鋼絲繩的繩夾孔。

進一步地，所述繩夾為整體環狀結構或由多節段拼接成的環狀結構。

進一步地，所述由多節段拼接成環狀結構的繩夾為封閉的環狀結構或節段與節段之間留有空隙。

更進一步地，還包括防塵罩，所述防塵罩上下兩端分別與所述上支承板與下支承板連接。

本發明可同時作為普通板式橡膠支座、拉力支座和阻尼抗震支座使用：

當作為普通板式橡膠支座使用時，橡膠支座由一層橡膠、一層鋼板疊合而成，中間可設置鉛芯，除了能夠承重之外，還能適應較大的剪切變形。由于橡膠是柔性材料，在不均衡豎向壓力作用下，能產生不均衡的豎向變形，即一側的豎向變形大，另一側的豎向變形小，類似于球型支座在豎直面內的小幅轉動，具備了承重和能小幅轉動的功能。

當作為拉力支座使用時，該支座克服了既有拉力支座通過上、下支座板之間凸凹剛性連接的缺陷，通過柔性的鋼絲繩來承受拉力。鋼絲繩阻尼器為環狀構造，通過繩夾與上支承板、下支承板固定，能夠承受拉、壓、剪等力的作用，在荷載作用下，當支座產生拉力，上、下支承板之間就會有分離的運動趨勢，但該運動趨勢受到鋼絲繩的阻礙，拉力由鋼絲繩承受，鋼絲繩能產生較明顯的豎向變位，使部分拉力得到釋放，同時破壞之前能產生明顯的預兆，對結構安全產生預警，即使產生破壞，只需更換相應的鋼絲繩構件即可，不必更換整個支座，維修或更換都極為方便，成本較低。