[發明專利]一種智能鉛芯橡膠支座

有效

• 申請號: 201810073874.8
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108277738B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 施竹珺
• 申請（專利權）人: 上海路博減振科技股份有限公司
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04
• 代理公司: 北京精翰專利代理有限公司 11921
• 代理人: 楊曉麗

本發明涉及一種智能鉛芯橡膠支座，包括橡膠支座本體和智能傳感系統，所述橡膠支座本體包括上連接板、下連接板、上內封鋼板、下內封鋼板、橡膠片、加勁鋼板、外層橡膠和鉛芯，所述橡膠片和加勁鋼板逐層交替設置，所述智能傳感系統包括與鉛芯一體成型的第一智能材料、與外層橡膠一體成型的第二智能材料、與加勁鋼板一體成型的第三智能材料；所述第一智能材料、第二智能材料和第三智能材料均與數據采集系統連接，所述數據采集系統與數據傳輸系統連接；所述數據傳輸系統和數據處理與評估系統連接。采用上述結構，其有益效果是能夠實時監測支座在使用過程中的受力狀態和物理狀態，便于準確獲得支座的健康狀況。

技術領域

本發明屬于土木工程結構隔震技術領域，具體的說，是關于一種智能鉛芯橡膠支座。

背景技術

支座是建筑結構和橋梁結構中用于連接上部結構(如建筑主體等)和下部結構(如地基等)的重要節點構件，必須既有足夠的承載力，又對上部結構的位移和轉角變形的約束盡可能地小，還應便于安裝、養護和維修。

現有的實際震害表明：節點支座破壞是導致建筑結構或橋梁結構上部結構破壞的最常見的破壞形式之一。同時，在結構的日常使用過程中，因為支座本身的質量問題導致的結構破壞、倒塌事件也時有發生。作為結構中重要節點的支座一旦失效，就會導致結構中傳力方式發生改變，從而對結構其它部位抗震性能有不利的影響，進一步加重結構破壞或震害。以往對支座安全性的評估都是采用拆卸后逐一檢測的方法，這對于大型工程來說是一項既耗時又費力的方法，在突發事件后難以及時獲知支座的損傷情況。因此，對重要部位的節點支座實行實時健康監測更具有實用價值。

目前，已有部分隔震支座帶有自檢測功能，例如，中國專利文獻CN203451989U公開了一種具有自檢測功能的摩擦擺隔震支座，包括一個薄膜式壓力傳感器，該薄膜式壓力傳感器位于鉸接滑塊的弧形表面，前表面與支座板的滑動面相接觸。但是，目前還沒有一種檢測結果準確、全面的帶有自檢測功能的鉛芯橡膠支座。這是由于現有的鉛芯橡膠支座包括上連接板、下連接板，上連接板和下連接板之間的中部設有鉛芯，鉛芯的外壁上從上到下依次套設有上內封鋼板、加勁鋼板和橡膠片、下內封鋼板，所述加勁鋼板和橡膠片逐層交替設置，并預壓在上內封鋼板和下內封鋼板之間。其中，鉛芯以及逐層交替設置的加勁鋼板和橡膠片加工完成后即為一個整體。因此，現有的傳感器只能安裝在加勁鋼板或鉛芯的表面，不能安裝在加勁鋼板或鉛芯的內部，無法檢測到支座的關鍵受力部位的數據，其結果非常不準確；而如果將傳感器等安裝于加勁鋼板的表層，加勁鋼板在與橡膠片預壓的過程中，容易損壞傳感器，因此，效果也不理想。

發明內容

本發明的目的是改進現有技術的不足，提供一種能夠實時監測支座的物理特性和力學特性的智能鉛芯橡膠支座，以評估出支座的健康狀況，給出維護的建議，從而滿足工程結構“自感知、自評估”的智能化發展需求。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種智能鉛芯橡膠支座，包括橡膠支座本體和智能傳感系統，所述橡膠支座本體包括上連接板、下連接板、上內封鋼板、下內封鋼板、橡膠片、加勁鋼板、外層橡膠和鉛芯，所述橡膠片和加勁鋼板逐層交替設置，

所述鉛芯設于所述上連接板和下連接板之間的中部，所述鉛芯外從上到下分別套設有所述的上內封鋼板、逐層交替設置的橡膠片和加勁鋼板、下內封鋼板，所述外層橡膠包裹在上內封鋼板、逐層交替設置的橡膠片和加勁鋼板、下內封鋼板的外側，

所述智能傳感系統包括第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料、數據采集系統、數據傳輸系統、數據處理與評估系統；

所述第一智能材料與鉛芯一體成型，用于實時輸出該處的物理和力學特性變化，所述第二智能材料與外層橡膠一體成型，用于實時輸出該處的物理和力學特性變化，反映支座整體的力學特性變化，所述第三智能材料與加勁鋼板一體成型，用于實時輸出該處的物理和力學特性變化，反映支座的層間剪切特性變化，