[发明专利]一种压剪分离式变刚度橡胶支座及其制作方法

说明书

一种压剪分离式变刚度橡胶支座及其施工方法，包括支座上板、支座下板和设置在两者之间的隔震组件，隔震组件包括竖向隔震组件和水平隔震组件，竖向隔震组件包括长竖向弹簧、短竖向弹簧、阻尼器、限位挡槽和限位挡板，水平隔震组件包括一组竖向钢棒、第二粘滞流体、橡胶本体和夹层钢板。本发明构造简单、加工工艺简洁、各部件易于获取和装配，安装方便，性价比高。支座各部分均采用金属材料耐久性好。同时，受力路径明确、竖向力和水平力由支座的不同部分分开承担，可以有效实现压剪分离，耗能能力和自复位能力强。支座的竖向和水平向刚度均可调、可变、可控，从而实现不同地震动下的隔震和位移限制。

技术领域

本发明属于工程结构减震隔震领域，特别是一种压剪分离式变刚度橡胶支座及其制作方法。

背景技术

在土木工程减、隔震领域，经常需要用到支座进行隔震，并结合各种耗能元件进行耗能，增强结构的可恢复功能。采用各种形式的隔震支座，可以减小地震对上部结构的作用，进而保护上部结构的安全。常用的隔震支座有：橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座、滑动平板隔震支座、摩擦摆隔震支座等。由于现阶段的隔震支座存在易老化、隔震效果差、耗能能力弱、震后残余位移大等缺点，因此亟需开发一种耐久性强、隔震效果好、耗能能力强、残余位移小的隔震支座。本发明基于压剪分离原理，设计了一种耐久性好、耗能能力强、残余位移小、刚度可变可调可控的隔震支座，对土木工程减、隔震领域有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种压剪分离式变刚度橡胶支座及其制作方法，要解决现阶段普通支座耗能能力弱、隔震效果差、弹性范围太小、刚度可控性差和承载能力差技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种压剪分离式变刚度橡胶支座，包括支座上板、支座下板和设置在两者之间的隔震组件，所述支座上板的上侧固定连接有支座上连接件，所述支座下板的下侧固定连接有支座下连接件。

所述隔震组件包括位于边部的竖向隔震组件和位于中央的水平隔震组件。

所述竖向隔震组件沿边部设置有一周，每个竖向隔震组件均包括长竖向弹簧、短竖向弹簧、阻尼器、限位挡槽和限位挡板，所述限位挡槽固定连接在支座上板的下侧，限位挡槽槽口向下设置，所述限位挡槽内部充满有第一粘滞流体，所述限位挡槽的槽口密封，。

对应限位挡槽位置的下方、支座下板的上侧固定连接有阻尼器，所述阻尼器的顶部连接有上万向铰，所述上万向铰连接至水平的限位挡板的下侧中央，所述限位档板、上万向铰和阻尼器的顶部均位于限位挡槽的内并被第一粘滞流体包裹，所述阻尼器的底部连接有下万向铰，所述下万向铰与支座下板的上侧连接。

所述短竖向弹簧围在阻尼器的周围，两端分别固定连接限位挡槽的下侧和支座下板的上侧，所述长竖向弹簧围在限位挡槽的外侧周围，两端分别固定连接支座上板的下侧和支座下板的上侧。

所述水平隔震组件包括一组竖向钢棒、第二粘滞流体、橡胶本体和夹层钢板，所述核心钢棒的顶部固定连接在支座上板上，橡胶本体的底部居中固定连接在支座下板的上侧，橡胶本体上开有一组与核心钢棒一一对应的容纳孔，所述容纳孔的孔径大于核心钢棒的直径，所述容纳孔内注满有第二粘滞流体，所述竖向钢棒的底部插入容纳孔内被第二粘滞流体包裹，竖向钢棒的底端与容纳孔的孔底预留有位移空间，所述橡胶本体内还分层设有夹层钢板，所述夹层钢板的尺寸小于橡胶本体的尺寸。

所述限位挡槽的槽口通过密封胶圈密封，阻尼器的顶部穿过密封胶圈。

所述阻尼器为粘滞阻尼器，包括上杆和下柱，所述密封胶圈上开有的供上杆贯穿的孔。

所述长竖向弹簧呈压缩状，所述限位挡板位于限位挡槽内的第一粘滞流体中央并且不与限位挡槽接触。

所述长竖向弹簧和短竖向弹簧均呈压缩状，所述限位挡板位于限位挡槽内的第一粘滞流体内并且与限位挡槽接触。