(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821423113.2
(22)申请日 2018.08.31
(73)专利权人 袁涌
地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路
1037号西二区附30-401
专利权人 盾护达（武汉）科技有限公司
(72)发明人 袁涌
(74)专利代理机构 武汉东喻专利代理事务所
(普通合伙) 42224
代理人 李佑宏
(51)Int.Cl.
E01D 19/04(2006.01)
B29C 39/10(2006.01)
B29C 69/00(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型公开了一种高承载力隔震支座，
体，两个所述内连接钢板之间交叠设置弹性体和
加劲钢板，两个所述内连接钢板分别与对应的外
连接钢板固定连接；其特征在于：还包括弹性垫
圈，所述弹性垫圈设置在所述加劲钢板之间以及
加劲钢板与内连接钢板之间；所述内连接钢板、
加劲钢板、弹性垫圈均设置有定位孔，用于三者
的定位安装；所述内连接钢板、加劲钢板、弹性垫
圈之间的间隙中设置有所述弹性体，三者的所述
定位孔中设置有所述弹性体。本实用新型的隔震
支座能够有效实现对桥梁等结构的减震和高承
载力。权利要求书1页 说明书5页 附图4页CN 208884344 U 2019.05.21
C N 208884344
U
1.一种高承载力隔震支座，包括外连接钢板、内连接钢板、加劲钢板、弹性体，两个所述内连接钢板之间交叠设置弹性体和加劲钢板，两个所述内连接钢板分别与对应的外连接钢板固定连接；其特征在于：
还包括弹性垫圈，所述弹性垫圈设置在所述加劲钢板之间以及加劲钢板与内连接钢板之间；
所述内连接钢板、加劲钢板、弹性垫圈均设置有定位孔，用于三者的定位安装；
所述内连接钢板、加劲钢板、弹性垫圈之间的间隙中设置有所述弹性体，三者的所述定位孔中设置有所述弹性体。
2.如权利要求1所述的高承载力隔震支座，其特征在于：
所述内连接钢板中部设置有键槽，该键槽中设置有与所述外连接钢板之间的剪力键。
3.如权利要求1-2任一项所述的高承载力隔震支座，其特征在于：
所述弹性体为聚氨酯弹性体。
4.如权利要求3所述的高承载力隔震支座，其特征在于：所述弹性垫圈与所述弹性体采用相同的材质。
权 利 要 求 书1/1页CN 208884344 U
一种高承载力隔震支座
技术领域
[0001]本实用新型属于工程减振技术领域，具体涉及一种高承载力隔震支座。
背景技术
[0002]在工程领域，例如桥梁工程中，以往应用了大量的非隔震功能的钢支座、球形支座，在桥梁上运行载荷的作用下无法有效隔震，特别是在地震中容易导致桥梁结构的破坏。[0003]目前国内在用的板式橡胶支座主要包括普通橡胶支座、铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座等。 [0004]如图1中所示，显示了常规的普通橡胶支座的结构。这种橡胶支座将多层钢板1分布镶嵌在橡胶2中制成，其上下表面都为橡胶层，整体表现为矩形或圆形截面形状。由于与桥梁粱底没有直接连接，因此此支座易出现打滑现象，影响桥梁结构安全。尤其当发生地震时，由于支座与桥梁没有连接成在一起，容易出现支座滑移、脱落等情况，不能起到隔震作用。此外，这种橡胶支座的阻尼比一般只有5％左右，隔震能力差，难以降低结构的地震反应。
[0005]图2中显示了现有技术的铅芯隔震橡胶支座的结构。如图2中所示，该铅芯橡胶支座包括上下两层的外连接钢板1’，支座芯体通过上下封板2’分别与外连接钢板1’联接，并在封板与外连接钢板之间设置有剪切键5’以便带动支座产生水平方向上的相对位移。所述支座芯体由橡胶层6’和用于提高竖向承载力的加劲钢板3’交错层叠形成，并沿着竖直方向插有多个铅芯棒4’以便进一步提高支座整体的阻尼性能。对于支座整体，可表现为矩形或圆形截面形状。其中铅芯层4’直接套合在两层外连接钢板之间，而加劲钢板3’同样通过封板2’并使用内六角螺钉7’与外连接钢板1’相联接。在完成外连接钢板及其芯体的组装之后，通过套筒螺栓8’分别与桥梁的梁底、以及桥墩的墩顶相连，由此作为桥梁支座起到减振作用。这种铅芯橡胶支座具备普通板式橡胶支座的性能，同时解决了普通板式橡胶支座在抗震方面所存在的不足。然而，这种铅芯橡胶支座竖向承载力差，并且为提高支座的阻尼比，需要在支座中加入铅芯以达到降低结构地震反应的效果。但是铅是重污染金属，无论在生产过程还是使用过程中铅金属会外漏对环境造成较大的污染，目前国内外已经对铅的使用有很严格的限制，因此铅芯橡胶支座对于当今环保趋势相违背。而且，铅芯隔震橡胶支座在低温下橡胶会发生迅速硬化现象，在低周反复荷载作用下铅芯棒会发生疲劳剪切破坏，从而使支座的阻尼大幅降低。
[0006]图3中显示了现有技术的普通高阻尼隔震橡胶支座的结构。如图3中所示，该橡胶支座包括上下两层外连接钢板11，芯体(该芯体由加劲钢板13和高阻尼橡胶层15交替层叠形成)通过上下封板12并使用内六角螺钉16分别与外连接钢板11联接，并在封板与外连接钢板之间设置有剪切键14。在完成对外连接钢
板及其芯体的组装之后，通过套筒螺栓17与桥梁梁底相连。对于这种橡胶支座而言，无需加入铅芯就能达到较好的隔震效果，其阻尼比可达20％以上。然而，其竖向承载力差，在大跨度连续梁桥和多数斜拉桥中很难满足承重要求。
[0007]目前，在大跨度连续梁桥中，由于上部结构自重大，隔震装置通常使用体积十分庞大的橡胶支座以承受竖向荷载，安装支座时需要非常大的空间，且安装工序十分繁琐，施工起来很不方便。对于目前传统的各类隔震支座来说，在此类桥梁建造过程中或者竣工投入使用后，如果出现由于地质改变或者抗震设防烈度发生变化的情况，更换支座是很难的。在斜拉桥中，整个桥梁结构通常采用半飘浮体系，由于上部结构自重大、自振周期长，通常采用钢支座和阻尼器控制结构位移，然而成本较高。
实用新型内容
[0008]针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本实用新型提供了一种高承载力隔震支座，该隔震支座能够有效实现对桥梁等结构的减震和高承载力，而且具备阻尼适当、位移控制能力强、易自回复、耐久性突出、施工便捷等优点。
[0009]为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种高承载力隔震支座，包括外连接钢板、内连接钢板、加劲钢板、弹性体，两个所述内连接钢板之间交叠设置弹性体和加劲钢板，两个所述内连接钢板分别与对应的外连接钢板固定连接；其特征在于：[0010]还包括弹性垫圈，所述弹性垫圈设
置在所述加劲钢板之间以及加劲钢板与内连接钢板之间；
[0011]所述内连接钢板、加劲钢板、弹性垫圈均设置有定位孔，用于三者的定位安装；[0012]所述内连接钢板、加劲钢板、弹性垫圈之间的间隙中设置有所述弹性体，三者的所述定位孔中设置有所述弹性体。
[0013]优选地，所述内连接钢板中部设置有键槽，该键槽中设置有与所述外连接钢板之间的剪力键。
[0014]优选地，所述弹性体为聚氨酯弹性体；优选地，所述弹性垫圈与所述弹性体采用相同的材质。
[0015]上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0016]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，具有以下有益效果：
[0017]1、本实用新型的隔震支座能够有效实现对桥梁等结构的减震和高承载力，而且具备阻尼适当、位移控制能力强、易自回复、耐久性突出、施工便捷等优点。
[0018]2、本实用新型的隔震支座有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，也有较高的阻尼比以损耗能量；能将上部构造的压力可靠地传递给墩台；此外，有良好的弹性以适应梁端的转动，并具有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。
附图说明
[0019]图1是现有技术的普通橡胶支座的结构示意图；
[0020]图2是现有技术的铅芯橡胶支座的结构示意图；
[0021]图3是现有技术的高阻尼橡胶支座的结构示意图；
[0022]图4是本实用新型的高承载力隔震支座的结构示意图；
[0023]图5是图4的俯视示意图；
[0024]图6是本实用新型的高承载力隔震支座的未浇注弹性体之前的组装结构示意图；
[0025]图7是本实用新型工艺流程示意图；
[0026]图8是本发明的高承载力隔震支座的水平极限剪切性能试验曲线图。
具体实施方式
[0027]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新
型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本实用新型进一步详细说明。
[0028]如图4-6所示，本实用新型的一种高承载力隔震支座，包括外连接钢板和支座本体，支座本体包括内连接钢板1、加劲钢板2、弹性体3。外连接钢板为相互对置的上下两层，并通过多个套筒螺栓与譬如桥梁梁底、桥墩墩顶之类的支撑结构相连。支座本体中，两个所述内连接钢板1之间交叠设置弹性体3和加劲钢板2，所述内连接钢板1分别与对应的外连接钢板通过连接螺栓等连接件在连接孔7处进行固定连接。
[0029]还包括弹性垫圈4，所述弹性垫圈4设置在所述加劲钢板2之间以及加劲钢板2与内连接钢板1之间。所述内连接钢板1、加劲钢板2、弹性垫圈4均设置有定位孔5，用于三者的定位安装。所述内连接钢板1、加劲钢板2、弹性垫圈4之间的间隙中填充有所述弹性体3，三者的所述定位孔5中也填充有所述弹性体3。所述弹性体3为聚氨酯弹性体。优选地，所述弹性垫圈4与所述弹性体3采用相同的材质。
[0030]对于整体的隔震支座而言，所述高承载力支座直径范围为320mm～970mm的圆形截面形状，高度范围为91mm～303mm。优选地，所述内连接钢板1中部设置有键槽6，该键槽6中设置有与所述外连接钢板之间的剪力键。以便带动支座产生水平方向上的相对位移，并相应提供支座抗水平荷载的能力。此
外，各个封板与其联接的外连接钢板还可以构成一体化结构，由此在生产硫化过程中不易烧边，同时便于支座的生产、装配和维护。
[0031]本实用新型的隔震支座能够有效实现对桥梁等结构的减震和高承载力，而且具备阻尼适当、位移控制能力强、易自回复、耐久性突出、施工便捷等优点。
[0032]本实用新型的隔震支座有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，也有较高的阻尼比以损耗能量；能将上部构造的压力可靠地传递给墩台；此外，有良好的弹性以适应梁端的转动，并具有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。
[0033]考虑到现有技术中的各种隔震支座存在承载力不足、施工复杂，更换不变等的不足，本实用新型中所提供的高承载力隔震支座的制造流程如下。
[0034]见图7，本实用新型的高承载力隔震支座的改性聚氨酯弹性体的制备方法如下。[0035]步骤S1、A料的制备：
[0036]首先将TDI预聚体预热，即使用烘箱将原包装桶加热至80～85℃优选80摄氏度，熟化时间约6小时，使用浇注机开真空泵将预聚体从A罐吸口软管抽料进A罐，待料加完后，边搅拌边抽真空30～35分钟优选30分钟，关闭A料搅拌，观察灯视镜，罐中基本无气泡，再静抽10～15分钟优选10分钟。
[0037]所用的TDI预聚体，性能代表值选取如下：NCO含有率取6.33％，80℃时粘度350mPa.s，80℃时外观为淡黄透明粘稠液体。TDI预聚体的硬化物性如下：硬度为95
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