[發明專利]一種形狀記憶合金鋼芯-軟鋼芯陣列組合橡膠隔震支座

在審

• 申請號: 202210107795.0
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114481822A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 狄謹;周緒紅;游港;胡龍;秦鳳江;柯珂
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 龍濤

本發明公開一種形狀記憶合金鋼芯?軟鋼芯陣列組合橡膠隔震支座，包括形狀記憶合金鋼芯、雙圓錐型軟鋼芯和疊層橡膠支座，雙圓錐型軟鋼芯和形狀記憶合金鋼芯均以支座中心呈對稱分布，且雙圓錐型軟鋼芯和形狀記憶合金鋼芯交錯設置；疊層橡膠支座包括層狀橡膠、加勁鋼板和橡膠套筒，疊層橡膠支座的兩端部由封板固定，疊層橡膠支座內部和封板上對應的位置均留有預留孔道，形狀記憶合金鋼芯的和雙圓錐型軟鋼芯的兩端固定于封板的預留孔道中，主體部分埋設于疊層橡膠支座內。本發明采用形狀記憶合金鋼芯和軟鋼芯替換鉛芯，提高隔震支座的自復位能力和耗能能力。

技術領域

本發明涉及橋梁與結構工程減隔震系統技術領域，特別是涉及一種形狀記憶合金鋼芯-軟鋼芯陣列組合橡膠隔震支座。

背景技術

橋梁結構傳統的抗震方法是通過增強結構自身的強度、剛度和延性來抵御地震的作用，這種方法不能確保安全，而且會提高工程造價，其塑性鉸的設置以及針對細部構件進行的設計也容易導致較大面積結構構件的損傷，難以從本質上提高其抗震性能。為進一步提高結構的抗震性能，減隔震技術受到越來越多的重視。減隔震技術是一種新型的抗震技術，其原理是通過在結構底部和基礎頂面之間設置隔震裝置，以延長其振動周期，從而避開地震動的主要能量頻帶，同時增大結構阻尼來消耗地震能量，以達到降低結構損害的目的。目前橋梁結構中通常采用隔震支座進行減隔震設計，現在常用的隔震支座有板式橡膠支座、鉛芯橡膠支座、摩擦擺支座和高阻尼橡膠支座，但都不可避免地存在一定的局限性。

發明內容

本發明的目的是提供一種形狀記憶合金鋼芯-軟鋼芯陣列組合橡膠隔震支座，采用形狀記憶合金鋼芯和軟鋼芯替換鉛芯，以解決鉛芯橡膠支座震后難以自復位和鉛芯制造存在環境污染等問題，并提高隔震支座的自復位能力和耗能能力。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種形狀記憶合金鋼芯-軟鋼芯陣列組合橡膠隔震支座，包括形狀記憶合金鋼芯、雙圓錐型軟鋼芯和疊層橡膠支座，

所述雙圓錐型軟鋼芯和形狀記憶合金鋼芯均以支座中心呈對稱分布，且所述雙圓錐型軟鋼芯和形狀記憶合金鋼芯交錯設置；所述疊層橡膠支座包括層狀橡膠、加勁鋼板和橡膠套筒，設置于所述橡膠套筒內腔的所述層狀橡膠和加勁鋼板錯層疊合并相互擠壓，所述疊層橡膠支座的兩端部由所述封板固定，所述疊層橡膠支座內部和封板上對應的位置均留有預留孔道，所述預留孔道的直徑大于形狀記憶合金鋼芯和雙圓錐型軟鋼芯的端部直徑；

所述形狀記憶合金鋼芯的兩端與萬向鉸相接后固定于所述封板的預留孔道中，所述雙圓錐型軟鋼芯的兩端固定于所述封板的預留孔道中，所述形狀記憶合金鋼芯和雙圓錐型軟鋼芯的主體部分埋設于所述疊層橡膠支座內；所述封板通過剪切鍵和內六角螺栓連接外連接鋼板，最后通過套筒螺栓連接主梁和承臺。

優選地，所述預留孔道中開有螺紋孔，所述萬向鉸的端部和軟鋼芯的端部均開有螺紋，所述萬向鉸外側的螺紋與所述封板上預留孔道的內螺紋孔相接，所述雙圓錐型軟鋼芯的端部螺紋也與所述封板上預留孔道的內螺紋孔相連。

優選地，所述疊層橡膠支座的端部與封板采用膠接固定。

優選地，所述雙圓錐型軟鋼芯包括一體連接的上圓錐臺、下圓錐臺和連接部，上下對稱設置的所述上圓錐臺和下圓錐臺的小直徑端相接，所述上圓錐臺和下圓錐臺的大直徑端均設置所述連接部，所述連接部的外側開設有外螺紋。

本發明相對于現有技術取得了以下有益技術效果：

1.本支座使用形狀記憶合金鋼芯，與普通的鉛芯橡膠支座相比，具有更加良好的阻尼性能、耗能能力和耐疲勞性能，且具有自復位功能，可顯著減小支座的殘余變形；

2.較鉛芯而言，形狀記憶合金鋼芯和軟鋼芯的豎向剛度較大，因此對橡膠支座豎向剛度的削弱較小，可以更好地滿足豎向承載力的要求；同時橡膠支座和軟鋼芯的水平剛度較大，可使支座在正常使用階段不發生過大變形；