拉索復合橡膠球減震支座的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于橋梁工程技術領域，適用于公路橋、城市高架橋等起減震作用。具體涉及一種將復合材料與橡膠、拉索相結合起來的減震支座，特別涉及一種拉索復合橡膠球減震支座。
【背景技術】
[0002]減隔震技術是一種簡便、經(jīng)濟、先進的工程抗震手段。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。復合材料是伴隨軍工事業(yè)的發(fā)展而成長起來的新型材料，屬于高科技產(chǎn)品，具有強度、耐高溫、耐腐蝕、抗蠕變等一系列優(yōu)點。
[0003]中國發(fā)明專利授權公告號CN 103334376A公開一種復合橡膠球橋梁減震支座，由內(nèi)部復合橡膠球、高強繩網(wǎng)和外部橡膠球殼組成。內(nèi)部復合橡膠球體的結構組成以及包裹高強繩網(wǎng)的存在有效地約束了內(nèi)部復合橡膠球在受壓后的水平方向變形，極大的提高了支座的豎向承載力。正常使用時，該實用新型通過變形起到固定支座的效果；多遇地震作用時，該支座可以通過支座變形消耗地震對橋梁所產(chǎn)生的作用能量；罕遇地震作用時，該支座可以發(fā)生滑動和轉動，有效降低了下部結構的地震力需求。本實用新型結構簡單、制作方便、性價比高，具有較高的經(jīng)濟效益。
[0004]但是，上述專利技術方案存在不足，復合橡膠球橋梁減震支座雖然承載力、抗剪能力有所提高，但是在大地震作用下，水平方向可能發(fā)生滾動，水平位移較大，穩(wěn)定性較差。另夕卜，上、下支座板之間的水平位移得不到有效地緩沖及復位。因此，有必要對已有技術中的橋梁支座做進一步的改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提出一種拉索復合橡膠球減震支座，所述支座既有較高豎向承載能力、滿足正常使用功能，并能在地震或重大沖擊作用下通過支座的少量滑動和滾動，減小傳遞到下部結構的地震力，也有自復位功能，還能在強地震作用下通過拉索可靠限位，防止相鄰梁碰撞以及落梁的發(fā)生。另外，拉索限位組裝方便，可自由調(diào)節(jié)及更換。
[0006]為達到以上目的，本實用新型采用的解決方案:支座由上下座板、復合橡膠球體組成，復合橡膠球體放置在上下座板之間，復合橡膠球體采用整體球型，內(nèi)部復合橡膠球采用復合橡膠材料，在內(nèi)部復合橡膠球外包裹高強繩網(wǎng)，并在內(nèi)部復合橡膠球和高強繩網(wǎng)的組合體外硫化形成外層橡膠球殼。其中內(nèi)部復合橡膠球是包含內(nèi)部繩網(wǎng)框架結構的，也可以是均勻摻加了纖維材料的復合橡膠材料制成；包裹用的高性能繩網(wǎng)可以采用多種材料，如高強鋼絲、高分子纖維布等；其目的是當支座受到荷載作用時，復合橡膠球和高強繩網(wǎng)一起充分發(fā)揮纖維復合材料的抗拉性能，在空間約束核心橡膠體的變形，遠超過傳統(tǒng)橡膠支座內(nèi)置薄鋼板的約束作用，因而可以大大增加支座的軸向承載能力。拉索限位部分將上下座板可靠連接起來，且拉索部分可以更換及調(diào)節(jié)拉索自由程。在拉索端頭固定件處設置鋼彈簧墊圈，鋼彈簧墊圈可以起到緩沖作用，并且可以自由調(diào)節(jié)鋼彈簧墊圈的長度，在拉索部分組裝到支座上之前，預先按照設計尺寸做成最終成型的形狀，與拉索固定板一起通過螺栓固定在支座的上下座板上，需要拆卸時只需拆開拉索固定板和支座上下座板的連接即可。
[0007]在正常使用狀態(tài)或較小地震下，拉索復合橡膠球減震支座的中間橡膠球會受到上下座板的擠壓而發(fā)生變形，能夠?qū)崿F(xiàn)轉角和水平位移等正常使用的功能。在中震或強震作用下，可以利用復合橡膠球體與座板的摩擦力，支座發(fā)生剪切變形，消耗能量；同時，還能將地震產(chǎn)生的動能轉換為勢能，勢能又可形成恢復力，并且橡膠球體也提供恢復力，以達到雙重自復位功能，此時拉索可以實現(xiàn)其在強震下可靠限制上下座板的相對滑移位移，以達到防止因支座位移過大導致相鄰聯(lián)碰撞以及落梁的發(fā)生，同時還可實現(xiàn)在任意時刻可以方便更換整個拉索部分的功能。同時，因為拉索復合橡膠球減震支座具有各向同性的特點，支座適用范圍廣，且對來自各個方向的地震動輸入都能發(fā)揮作用。
[0008]本實用新型提出的一種拉索復合橡膠球減震支座，包括位于中間的復合橡膠球體1、上座板2、下座板3組成，其中:位于中間的復合橡膠球體I由內(nèi)部復合橡膠球6、高強繩網(wǎng)8和外部橡膠球殼7組成，所述內(nèi)部復合橡膠球6被具有各向同性約束能力的高強繩網(wǎng)8緊密包裹，所述高強繩網(wǎng)8外包裹外部橡膠球殼7 ;所述外部橡膠球殼7通過橡膠硫化形成，密實包裹內(nèi)部復合橡膠球6和高強繩網(wǎng)8 ;所述上座板2底部為凹球面，所述下座板3頂部為凹球面，所述復合橡膠球體I位于上座板2的凹球面和下座板3的凹球面之間，所述上座板2和下座板3的凹球面均為大半徑球面；上座板2和下座板3四周分別通過拉索4連接。
[0009]本實用新型中，所述高強繩網(wǎng)8采用高強鋼絲或高強纖維制成，并編制為三角形網(wǎng)格。
[0010]本實用新型中，每根拉索4由鋼絞線、高強度鋼絲繩或碳纖維束制成。
[0011]本實用新型中，所述每根拉索4的端部放置于拉索固定板11的拉索孔內(nèi)，所述拉索固定板11與上座板2和下座板3分別通過拉索固定板螺栓5連接。
[0012]本實用新型中，所述拉索4兩端設置有固定件10，所述固定件10呈方形結構，其與拉索4連接的內(nèi)側設有若干個鋼彈簧墊圈9。
[0013]本實用新型中，所述內(nèi)部復合橡膠球和外部橡膠球殼實用的橡膠可以是天然橡膠、合成橡膠或高阻尼橡膠中任一種。
[0014]本實用新型中，所述內(nèi)部復合橡膠球是實心圓球體，可以是包含內(nèi)部繩網(wǎng)框架結構實心球體，或可以是均勻摻加了約束纖維的復合橡膠材料制成實心球體。
[0015]本實用新型的有益效果在于:
[0016]1、充分發(fā)揮了復合橡膠球橋梁減震支座的優(yōu)點，豎向承載能力大，耗能大，能滿足在正常使用情況下的伸縮位移和轉動要求，各向同性。
[0017]2、上下座板之間的拉索通過拉索固定板將拉索分別與支座上下座板可靠連接在一起，實現(xiàn)其在強震下限制上下座板的相對滑移位移，以防止位移過大引起相鄰聯(lián)碰撞以及落梁的發(fā)生。
[0018]3、拉索端部預先設置鋼彈簧墊圈，通過增加或減少鋼彈簧墊圈圈數(shù)的辦法，能夠方便實現(xiàn)調(diào)節(jié)拉索