[发明专利]一种用于基础隔震的锡芯叠层橡胶支座

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于基础隔震的锡芯叠层橡胶支座，属于土木工程技术领域。

背景技术

近年来，隔震技术在我国得到了大力推广，无论是在建筑结构，还是桥梁结构以及其他特殊要求结构上，隔震技术越来越成熟，也越来越受重视，因而对隔震材料的需求也在不断的上升。

目前，铅芯叠成橡胶支座仍是一种应用相对比较成熟、广泛的隔震支座，它在普通叠层橡胶支座的中心插入铅芯，以改善橡胶支座阻尼性能。铅芯隔震支座除能承受结构物的重力和水平力外，铅芯产生的滞后阻尼的塑性变形还能吸收能量，并可通过橡胶提供水平恢复力。

然而，铅芯材料本身是一种有毒性金属，对环境污染和人体健康的损害较大，随着近年来工程领域对环境保护意识的加强以及资金投入的增大，开发新型替代品是非常必要的。

锡、铅两种有色金属在我国的蕴藏量都十分丰富，根据化学元素周期表可知两种材料性能有相似之处。锡与铅相比熔点相近(锡231.9℃，铅为327.4℃)，密度更小(锡为73.5kN/cm3，铅为114kN/cm3)，且无毒，因而开发锡芯叠层橡胶支座具有充分利用自然资源开发新产品的功用，并且能够避免铅使用带来的污染问题。

发明内容

本发明是为了解决铅芯叠成橡胶支座中存在的上述不足，提供了一种用于基础隔震的锡芯叠层橡胶支座。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种用于基础隔震的锡芯叠层橡胶支座，其特征在于：包括本体、上连接钢板和下连接钢板，本体侧面粘贴有橡胶保护皮层，上连接钢板和下连接钢板通过螺丝固定在本体上，所述本体包括锡芯棒、上封板、下封板和叠层体；叠层体位于上封板和下封板之间，由加劲钢板和橡胶板依次相间叠合而成；锡芯棒依次穿过上封板、叠层体和下封板。

所述加劲钢板用于提供支座竖向刚度，使之能有效地支撑上部桥梁结构或建筑结构等。

所述锡芯棒用于增大支座的阻尼，吸收和消耗能量。

所述橡胶保护皮层橡胶对支座起到保护作用。

本发明与现有技术相比的优点是：本锡芯叠层橡胶支座既具有较高的承载能力，又具有较大的阻尼、水平位移能力和复位能力；且锡芯材料无毒，与铅材料相比，能在一定程度上显著降低对环境的污染和对人体健康的损害，较为环保；锡芯代替铅芯能大大增加叠层橡胶支座的阻尼及早期刚度。

此外，锡在我国储量丰富，与现行常用铅芯叠成橡胶支座相比，锡芯叠成橡胶支座能达到铅芯叠成橡胶支座所具有的全部力学性能，且锡与铅相比，二者熔点相近、锡无毒。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详述：

如图1所示，一种用于基础隔震的锡芯叠层橡胶支座，包括本体1、上连接钢板2和下连接钢板3，本体1侧面粘贴有橡胶保护皮层4，上连接钢板2和下连接钢板3设有螺栓孔5，并通过螺栓固定在本体1上，所述本体1包括锡芯棒101、上封板102、下封板103和叠层体104，叠层体104位于上封板102和下封板103之间，叠层体104由加劲钢板105和橡胶板106依次相间叠合而成，所述锡芯棒101依次穿过上封板102、叠层体104和下封板103。

本发明的锡芯叠层橡胶支座承担着上部建筑物重量和水平位移的功能，锡芯在多层橡胶支座剪切变形时，靠塑性变形吸收能量，地震后，锡芯又通过动态恢复与再结晶过程，以及橡胶的剪切拉力的作用，建筑物自动恢复原位。对应不同的上部结构(如建筑结构、桥梁等)要求，隔震橡胶支座可以有不同的叠层结构构造与尺寸、制造工艺和配方设计等，以满足工程所需要的水平与垂直刚度、侧向变形、阻尼、耐久性、倾覆提离等性能要求等。

本实施例针对所提出的锡芯叠成橡胶支座，制作了一组试验试件：采用锡芯、天然橡胶，橡胶硬度为40，橡胶板直径为90mm，厚度为6mm，橡胶层数为6层，锡芯直径16mm，同条件制作相同规格的铅芯叠层橡胶支座，压剪试验后的对比分析表明：

1、采用锡芯代替铅芯能增加叠层橡胶支座的阻尼及早期刚度。

2、当竖向力增大时，与铅芯叠层橡胶支座一样，锡芯叠成橡胶支座的水平刚度略有下降，其阻尼则有所提高。

3、当水平位移幅值加大时，锡芯叠层橡胶支座的水平刚度亦有所减小。

由以上结论可见，新型锡芯叠层橡胶支座是具有开发和使用价值的。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。