高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座，由上連接鋼板、上封板、內(nèi)部橡膠層、高強細密鋼絲網(wǎng)層、鋼纖維、鉛芯、橡膠保護層、下封板、下連接鋼板組成。高強細密鋼絲網(wǎng)層按照鉛芯設(shè)計位置預留鉛芯壓入孔，并將開孔位置處的高強鋼筋做彎鉤處理，高強細密鋼絲網(wǎng)的上、下兩側(cè)摻入雜亂分布的鋼纖維，然后與橡膠充分粘合、硫化，壓入鉛芯，外部硫化橡膠保護層，形成鉛芯橡膠墊；上封板和下封板分別與鉛芯橡膠墊的上、下表面粘結(jié)，上、下封板通過楔塊與上、下連接鋼板連接，形成支座整體。本發(fā)明專利采用高強細密鋼絲網(wǎng)替換加勁鋼板，使得鉛芯橡膠支座的剪切變形能力更強，支座整體重量更輕。高強細密鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與鋼纖維的摻入，可以使得鋼絲網(wǎng)層間的橡膠通過硫化成為整體。
【專利說明】高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程、地震工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用高強細密鋼絲網(wǎng)代替加勁鋼板的鉛芯橡膠支座。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾十年來，減隔震支座作為橋梁減隔震的重要措施，獲得了越來越多的重視，并取得了重大的發(fā)展。其中鉛芯橡膠支座因其自身優(yōu)異的性能而得到廣泛應(yīng)用。鉛芯橡膠支座是在一般板式橡膠支座的基礎(chǔ)上，在支座中放入鉛芯，以改善橡膠支座的阻尼性能的一種抗震支座。鉛芯橡膠支座具有較好的滯回特性，耗能能力強，其初始剪切剛度可以達到普通疊層橡膠支座剛度的10倍以上，而屈服后剛度接近與普通疊層橡膠支座剛度，溫度、徐變等蠕變變形引起的支座次內(nèi)力較小。而且，鉛芯橡膠支座具有良好的復位能力。
[0003]但是，由于鉛芯橡膠支座是在一般板式橡膠支座的基礎(chǔ)上改進而成，鉛芯橡膠支座必然存在一般板式橡膠支座的不足。在支座高度一定的情況下，由于加勁鋼板厚度較大，占支座高度的很大一部分，而鋼板不參與支座的剪切變形，使得支座整體的剪切變形能力不足，為保證鉛芯橡膠支座在地震作用下有比較大的變形，需要應(yīng)用更大的直徑和高度，這樣的支座價格貴，且承載力有富余，必然造成一定程度的浪費。因此，有必要對已有鉛芯橡膠支座作進一步的改進。
[0004]另外，近年來鋼纖維在混凝土材料中應(yīng)用已經(jīng)逐漸廣泛并趨于成熟，雜亂分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴展、阻滯宏觀裂縫的形成和發(fā)展，并顯著改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊、抗疲勞及延性等性能。由此可見，通過鋼纖維的三維全截面加固，混凝土結(jié)構(gòu)的整體性明顯增強，鋼纖維的這種優(yōu)良特性也可以應(yīng)用到橡膠支座結(jié)構(gòu)中，通過在橡膠材料中摻入鋼纖維，改善橡膠材料的特性和抗疲勞能力，進而增強支座結(jié)構(gòu)的整體性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有鉛芯橡膠支座剪切能力不足的缺點，提供一種承壓能力大、剪切變形能力強的高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座。
[0006]為達到以上目的，本發(fā)明采用的解決方案是:將鉛芯橡膠支座的加勁鋼板替換為高強細密鋼絲網(wǎng)，并在高強細密鋼筋網(wǎng)的上、下側(cè)摻入雜亂分布的鋼纖維，然后與疊層橡膠充分粘合、硫化。高強細密鋼絲網(wǎng)的厚度較原有加勁鋼板有大幅下降，從而可以在不增加支座高度的前提下增加橡膠部分的比例，利用橡膠比例的增加來增大支座整體的剪切變形能力。
[0007]據(jù)此，本發(fā)明提出的高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座，由上連接鋼板1、鉛芯橡膠墊、上封板8、下封板5和下連接鋼板3組成，其中:所述鉛芯橡膠墊由鉛芯4、內(nèi)部橡膠層7、鋼纖維9、高強細密鋼絲網(wǎng)層6和橡膠保護層2組成，每片高強細密鋼絲網(wǎng)層6上、下兩側(cè)摻入雜亂分布的鋼纖維9，摻有鋼纖維的高強細密鋼絲網(wǎng)層6和內(nèi)部橡膠層7自上而下交替排列粘合硫化組成一體，高強細密鋼絲網(wǎng)層6按照設(shè)計位置布置，交替排列粘合后的高強細密鋼絲網(wǎng)層6和內(nèi)部橡膠層7設(shè)有通孔，作為鉛芯壓入孔，用于灌注鉛芯4，交替排列粘合后的高強細密鋼絲網(wǎng)層6和內(nèi)部橡膠層7外圍包裹有橡膠保護層2 ;所述高強細密鋼絲網(wǎng)層6由相互垂直交錯排列的高強鋼絲連接組成框架結(jié)構(gòu)，上封板8、下封板5分別粘結(jié)在鉛芯橡膠墊的上、下表面，鉛芯橡膠墊通過上封板8、下封板5分別與上連接鋼板
1、下連接鋼板3連接。
[0008]本發(fā)明中，所述上連接鋼板I和下連接鋼板3分別預留螺栓孔，通過錨固螺栓將支座與主梁和橋墩連接。
[0009]本發(fā)明中，所述高強細密鋼絲網(wǎng)層6開孔位置處的高強鋼絲做彎鉤處理。
[0010]本發(fā)明中，所述高強細密鋼絲網(wǎng)層6與內(nèi)部橡膠層7的粘結(jié)硫化方式采用現(xiàn)有的鉛芯橡膠支座中加勁鋼板與橡膠的粘結(jié)硫化方式。
[0011]本發(fā)明中，所述上封板8和下封板5與鉛芯橡膠墊的粘結(jié)方式采用現(xiàn)有的鉛芯橡膠支座的粘結(jié)方式。
[0012]本發(fā)明中，所述上封板8與上連接鋼板1、下封板5與下連接鋼板3的連接方式采用現(xiàn)有的鉛芯橡膠支座的連接方式。
[0013]本發(fā)明提供的技術(shù)方案的優(yōu)點:
將鉛芯橡膠支座的加勁鋼板替換為高強細密鋼絲網(wǎng)，高強細密鋼絲網(wǎng)比加勁鋼板厚度小，占支座高度比例小，可以使支座在高度不變的情況下增加橡膠部分的比例，而且高強細密鋼絲網(wǎng)兩側(cè)摻入雜亂分布的鋼纖維，使鋼絲網(wǎng)與橡膠能夠更好的粘合，不易脫離，高強細密鋼絲網(wǎng)呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鋼絲網(wǎng)層之間的橡膠部分經(jīng)過硫化可以成為整體，共同參與支座的剪切變形。而且高強細密鋼絲網(wǎng)可以彎曲，對支座的剪切變形和轉(zhuǎn)角變形的適應(yīng)性更好。另夕卜，高強細密鋼絲網(wǎng)較加勁鋼板的質(zhì)量輕，可以減輕支座整體的重量。
[0014]I)高強細密鋼絲網(wǎng)比加勁鋼板厚度小，占支座高度比例小，而支座的剪切變形主要由橡膠部分完成，從而可以在支座高度一定的前提下增大支座的剪切能力，或是在剪切變形一定的情況下，降低支座高度，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；
2)由于高強細密鋼絲呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且其兩側(cè)摻入雜亂分布的鋼纖維，可以與橡膠層的粘結(jié)更為充分，使得分層的橡膠經(jīng)過硫化之后成為整體，支座整體性能更為可靠；
3)在不增加支座厚度的情況下，高強細密鋼絲網(wǎng)較加勁鋼板可以布置的層數(shù)更多，從而使得支座的承壓能力更強；
4)高強細密鋼絲網(wǎng)較加勁鋼板質(zhì)量輕，從而可以減輕支座整體的重量；
5)相對于加勁鋼板，高強細密鋼絲網(wǎng)可以彎曲，對支座剪切變形和轉(zhuǎn)角變形的適應(yīng)性更強，當支座受力不均勻時不致發(fā)生損壞；
6)在地震時，由于支座的剪切變形能力更大，支座的滯回曲線會更為飽滿，鉛芯的塑性耗能會更加顯著。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座的剖視圖。
[0016]圖2為高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座的橫剖面圖。
[0017]圖3為高強細密鋼絲網(wǎng)與鋼纖維局部結(jié)構(gòu)圖。[0018]圖4為高強細密鋼絲網(wǎng)。
[0019]圖中標號:1為上連接鋼板，2為橡膠保護層，3為下連接鋼板，4為鉛芯，5為下封板，6為高強細密鋼絲網(wǎng)層，7為內(nèi)部橡膠層，8為上封板，9為鋼纖維。
【具體實施方式】
[0020]下面通過實施例結(jié)合附圖作進一步說明。
[0021]實施例1:一種高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座，由上連接鋼板1、上封板8、內(nèi)部橡膠層7、高強細密鋼絲網(wǎng)層6、鋼纖維9、鉛芯4、橡膠保護層2、下封板5、下連接鋼板3組成。高強細密鋼絲網(wǎng)層6按照鉛芯設(shè)計位置預留鉛芯壓入孔，并將開孔位置處的高強鋼絲做彎鉤處理，在鋼絲網(wǎng)上、下兩側(cè)摻入雜亂分布的鋼纖維，然后與橡膠層充分粘合、硫化，壓入鉛芯4，外部硫化橡膠保護層2，形成鉛芯橡膠墊；上封板8和下封板5分別與鉛芯橡膠墊的上、下表面粘結(jié)，上、下封板通過楔塊與上、下連接鋼板連接，形成支座整體；上連接鋼板I和下連接鋼板3分別預留螺栓孔，通過錨固螺栓將支座與主梁和橋墩連接。
[0022]本發(fā)明中，鉛芯橡膠墊的形狀可根據(jù)設(shè)計需要進行選擇矩形或圓形。
[0023]本發(fā)明中，高強細密鋼絲網(wǎng)的鋼絲直徑、間距可根據(jù)設(shè)計需要進行調(diào)整。
[0024]本發(fā)明中，高強細密鋼絲網(wǎng)的層數(shù)可根據(jù)支座受力情況進行設(shè)計調(diào)整。
[0025]本發(fā)明中，鉛芯的個數(shù)可根據(jù)支座的設(shè)計需要進行調(diào)整。
[0026]本發(fā)明中，高強細密鋼絲網(wǎng)上、下兩側(cè)的鋼纖維數(shù)量及形狀可根據(jù)支座受力進行調(diào)整。
[0027]本發(fā)明在不降低支座豎向承載力的情況下，通過將加勁鋼板替換為高強細密鋼絲網(wǎng)，使得鉛芯橡膠支座的剪切變形能力更強，支座整體重量更輕，且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與鋼纖維的摻入，可以使鋼絲網(wǎng)層之間的橡膠成為整體，更大的剪切變形也利于鉛芯橡膠支座的滯回耗倉泛。
【權(quán)利要求】
1.一種高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座，由上連接鋼板(I)、鉛芯橡膠墊、上封板(8)、下封板(5)和下連接鋼板(3)組成，其特征在于:所述鉛芯橡膠墊由鉛芯(4)、內(nèi)部橡膠層(7)、鋼纖維(9)、高強細密鋼絲網(wǎng)層(6)和橡膠保護層(2)組成，每片高強細密鋼絲網(wǎng)層(6)上、下兩側(cè)摻入雜亂分布的鋼纖維(9)，摻有鋼纖維的高強細密鋼絲網(wǎng)層(6)和內(nèi)部橡膠層(7)自上而下交替排列粘合硫化組成一體，高強細密鋼絲網(wǎng)層(6)按照設(shè)計位置布置，交替排列粘合后的高強細密鋼絲網(wǎng)層(6)和內(nèi)部橡膠層(7)設(shè)有通孔，作為鉛芯壓入孔，用于灌注鉛芯(4)，交替排列粘合后的高強細密鋼絲網(wǎng)層(6)和內(nèi)部橡膠層(7)外圍包裹有橡膠保護層(2);所述高強細密鋼絲網(wǎng)層(6)由相互垂直交錯排列的高強鋼絲連接組成框架結(jié)構(gòu)，上封板(8)、下封板(5)分別粘結(jié)在鉛芯橡膠墊的上、下表面，鉛芯橡膠墊通過上封板(8)、下封板(5)分別與上連接鋼板(I)、下連接鋼板(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座，其特征在于所述上連接鋼板(I)和下連接鋼板(3)分別預留螺栓孔，通過錨固螺栓將支座與主梁和橋墩連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座，其特征在于所述高強細密鋼絲網(wǎng)層(6)開孔位置處的高強鋼絲做彎鉤處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座，其特征在于所述高強細密鋼絲網(wǎng)層(6)與內(nèi)部橡膠層(7)的粘結(jié)硫化方式采用現(xiàn)有的鉛芯橡膠支座中加勁鋼板與橡膠的粘結(jié)硫化方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座，其特征在于所述上封板(8)和下封板(5)與鉛芯橡膠墊的粘結(jié)方式采用現(xiàn)有的鉛芯橡膠支座的粘結(jié)方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強鋼纖維細密鋼絲網(wǎng)復合鉛芯橡膠支座，其特征在于所述上封板(8)與上連接鋼板(I)、下封板(5)與下連接鋼板(3)的連接方式采用現(xiàn)有的鉛芯橡膠支座的連接方式。
【文檔編號】E04B1/36GK104032672SQ201410267979
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】王鳳鳴, 宋四根, 黨新志, 李涵, 黃石, 劉世佳, 袁萬城 申請人:同濟大學, 上海真強纖維有限公司