[发明专利]一种弹簧芯高阻尼橡胶隔震支座

说明书

本发明提供了一种弹簧芯高阻尼橡胶隔震支座，包括上连接板，底部设有至少三个环形挡板，每两个相邻的所述环形挡板之间形成环形凹槽；高阻尼橡胶块，紧密贴合在所述上连接板下表面，所述高阻尼橡胶块的上端设有环形凸块，所述环形凸块位于所述环形凹槽的正下方，所述环形凸块嵌于所述环形凹槽内；所述高阻尼橡胶块的外周设置橡胶保护层；以及下连接板；其中，所述高阻尼橡胶块设有一个圆柱形的通孔，所述通孔内设置一弹簧；所述弹簧上端与所述上连接板的底面连接，所述弹簧的下端与所述下连接板的顶面连接。本发明的弹簧芯高阻尼橡胶隔震支座，能够保证强地震中结构在水平向和竖向的隔震效果，因此提高结构的整体抗震性能。

技术领域

本发明涉及地铁车站内的隔震结构技术领域，具体涉及一种弹簧芯高阻尼橡胶隔震支座。

背景技术

已有地下结构的震害最早可以追朔到1923年的日本关东大地震，东京城里的供水管道在地震中受到严重破坏，南无谷隧道衬砌裂缝遍及全洞(袁勇等，2014)。我国1976年的唐山大地震中唐山北郊水厂地下清水池内多根柱子的柱脚被震酥，水泥剥落，钢筋外露。1985年墨西哥地震后研究人员也观察到地铁车站及隧道的一些轻微裂缝，这些裂缝主要分布于地铁区间隧道和车站结构的连接处，以及刚度急剧变化的位置。尤其是1995年日本阪神地震中，大规模地铁地下车站及其区间隧道的严重破坏给人们敲响了警钟，学者开始对强震中地铁地下结构抗震性能的研究重视起来，开始认识到强震中城市地铁地下结构的抗震性能对于维护其结构安全与功能以及对生命安全、震后修复与重建等都至关重要。

传统的抗震设计方法多利用结构的塑性变形吸收地震输入的能量，确保其地震安全性。但是，隔震结构能大幅度降低建筑物上部加速度反应，所以结构不需要发生塑性变形，能够保证其结构及其内部设施和设备正常发挥功能。因此，结构的减隔震技术已经被认为对地震工程有重要影响的先进技术，同时更能符合我国未来建设“韧性城市”对提高建(构)筑物防震减灾的总体要求。但是，基于刚性地基假定的减隔震结构主被动控制理论和方法很难实用于地下结构减隔震的具体要求。同时，地下结构很难采用隔震装置使其与周围地基土完全分离，通过延长地下结构周期达到降低其地震反应的方法也是很难做到的。

综上所述，鉴于城市地铁地下车站结构所处工程场地的特殊性、自身抗震性能以及地震破坏机理的复杂性，急需研发地铁地下车站结构的减隔震措施，建立适用于地铁地下车站结构的减隔震控制理论与实用设计方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种弹簧芯高阻尼橡胶隔震支座，能够保证强地震中结构在水平向和竖向的隔震效果，因此提高结构的整体抗震性能。为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：

一种弹簧芯高阻尼橡胶隔震支座，包括：上连接板，底部设有至少三个环形挡板，每两个相邻的所述环形挡板之间形成环形凹槽；高阻尼橡胶块，紧密贴合在所述上连接板下表面，所述高阻尼橡胶块的上端设有环形凸块，所述环形凸块位于所述环形凹槽的正下方，所述环形凸块嵌于所述环形凹槽内；所述高阻尼橡胶块的外周设置橡胶保护层；以及下连接板，设置于所述高阻尼橡胶块的下端；其中，所述高阻尼橡胶块设有一个圆柱形的通孔，所述通孔内设置一弹簧；所述弹簧上端与所述上连接板的底面连接，所述弹簧的下端与所述下连接板的顶面连接。

进一步地，所述通孔、所述高阻尼橡胶块以及所述弹簧同轴线设置。

进一步地，所述上连接板与所述下连接板为金属材料，所述上连接板与所述下连接板的厚度为1～3cm；所述环形凹槽的槽宽为1～3cm，所述环形凹槽的深度为1～3cm。

进一步地，所述高阻尼橡胶块由所述高阻尼橡胶材料组成，所述高阻尼橡胶材料杨氏模最为0.1～1MPa。

进一步地，所述通孔的直径d₁为10～35cm；所述弹簧的直径d₂为d₁～d₁(-1)mm。