一种功能分离型组合隔震支座制造技术

一种功能分离型组合隔震支座，该隔震支座由支座上钢板、密闭橡胶转动部分、普通橡胶支座部分、支座下钢板和侧面钢挡块组成；密闭橡胶转动部分独立承担隔震支座的转动变形功能，并且依靠转动变形消耗一部分地震能量；普通橡胶支座部分独立承担隔震支座的水平剪切变形功能，依靠剪切变形消耗一部分地震能量。该功能分离型组合隔震支座将支座的转动变形功能与水平剪切变形功能分离，使该支座同时满足隔震设计中的固有周期和压曲稳定性要求；另外，每一隔震支座在横桥向两侧安装了侧面钢挡块，与普通钢筋混凝土挡块相比，碰撞位置分散，碰撞力较小，不仅能减小隔震支座自身的损坏，还能防止落梁震害。

A functional separation type composite isolation bearing

A functional separation type composite isolation bearing, which is composed of the plate of the support, the rotating part of the closed rubber, the common rubber bearing part, the steel plate under the support and the side steel block; the rotating part of the closed rubber is independent of the rotational deformation function of the isolation bearing and consumes a part of the seismic energy according to the rotation deformation. The ordinary rubber bearing part bears the horizontal shear deformation function of the isolation bearing independently, and consumes part of the seismic energy by shearing deformation. The functional separation composite isolation bearing separates the rotational deformation function of the bearing and the horizontal shear deformation function, so that the support meets the inherent period of the isolation design and the requirement of the buckling stability. In addition, each isolation bearing has the side steel block installed on both sides of the horizontal bridge, and compared with the ordinary reinforced concrete block. The location is scattered and the collision force is small. It can not only reduce the damage of the isolation bearing itself, but also prevent the falling beam damage.

【技术实现步骤摘要】
一种功能分离型组合隔震支座
本技术属于桥梁工程建筑
，涉及一种桥梁组合隔震支座装置。
技术介绍
我国是世界上地震多发国家之一，除少数省份外，其它各省均发生过地震。地震的破坏作用给我国桥梁造成了巨大损伤。地震中，隔震支座可以有效减小桥梁震害，其中普通橡胶支座被广泛应用于桥梁隔震中。一般来说，普通橡胶支座需要满足以下几项功能：1、竖向支承功能；2、水平剪切变形功能；3、转动变形功能。为了达到以上功能，支座的形状及叠层结构的设置均受到了一定的限制。一方面为了延长上部梁体的振动周期，满足桥梁的隔震设计要求，需要大大增加橡胶支座的厚度。但是另一方面，较厚的橡胶支座却在承受竖向荷载时，容易发生失稳破坏。这两者难以同时满足。另外，地震中，梁体会产生较大的横桥向或者顺桥向位移，严重时可能会发生横桥向或者顺桥向的落梁震害。为了防止横桥向落梁破坏，我国桥梁多在桥墩盖梁顶部的横桥向两侧设置钢筋混凝土挡块，利用钢筋混凝土挡块与梁体间的碰撞限制梁体横桥向的相对较大位移，但是普通的钢筋混凝土挡块设置数量较少，碰撞位置集中，地震中常常因为碰撞力和水平剪力过大而发生破坏，从而引起横桥向落梁震害；同样，地震中的较大碰撞力可能破坏桥梁顺桥向限位装置，引起顺桥向落梁震害。因此，如何开发一种新型隔震支座，既能满足隔震设计中固有周期和压曲稳定性要求，又能限制上部梁体顺桥向与横桥向相对较大水平位移的新型隔震支座是本领域技术人员当前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述缺陷，本技术设计了一种功能分离型组合隔震支座，该新型隔震支座把普通橡胶支座的转动变形功能与水平剪切变形功能分开，使其具有较大的固有周期且不易发生压曲失稳损坏，同时含有能够限制上部梁体顺桥向和横桥向较大位移的侧面钢挡块，预防支座破坏和落梁震害。本技术是通过以下技术方案实现的。本技术所述的一种功能分离型组合隔震支座，其特征在于：主要包括支座上钢板、密闭橡胶转动部分、普通橡胶支座部分、支座下钢板和侧面钢挡块结构；所述支座上钢板的横桥向两侧中间位置开有凹槽，用以配合侧面钢挡块限制上部梁体顺桥向和横桥向的较大水平位移。支座上钢板向上通过螺栓固定在梁体底部，在梁体底部设置了一块预埋钢板，预埋钢板平面与支座上钢板平面平行，保证接触均匀，受力合理，支座位置水平。所述密闭橡胶转动部分设置在支座上钢板下方，其上部是一块圆形橡胶板，中间是一块圆形连接钢板，下部是一块方形连接钢板；支座上钢板的下部设有一个可嵌入圆形橡胶板凹槽；支座上钢板与方形连接钢板通过螺栓固定连接。所述普通橡胶支座部分的上部通过螺栓与密闭橡胶转动部分中的圆形连接钢板连接，下部与一块中间连接钢板通过螺栓连接。所述支座下钢板的上部与中间连接钢板连接，下部与桥墩顶部固定在一起。所述支座下钢板横桥向两侧分别布置侧面钢挡块，用于限制上部梁体的顺桥向和横桥向相对较大位移。当桥梁发生转动时，因为普通橡胶支座部分中含有钢板，不易产生转动变形，而密闭橡胶转动部分中的圆形橡胶板相对较容易产生转动变形，所以仅上部的密闭橡胶转动部分发生转动变形，以适应梁端转动。另外，地震中密闭橡胶转动部分中的圆形橡胶板能够依靠自身的转动变形，消耗一部分地震能量，减小地震对桥梁结构的损坏。地震中，因为圆形连接钢板上部嵌入支座上钢板的凹槽中，限制了圆形橡胶板的水平剪切变形，所以仅普通橡胶支座部分提供水平剪切变形功能，延长上部梁体的振动周期，使上部梁体在平面内缓慢振动，消耗地震能量，起到隔震效果。较佳的，上述功能分离型组合隔震支座，所述的圆形连接钢板下部中间设有一凹槽，凹槽中嵌入一圆柱形钢芯。在普通橡胶支座部分的下部也有相同的凹槽，可以嵌入相同的圆柱形钢芯。一方面，钢芯可以在一定程度上限制上、下部结构的水平滑移，具有固定位置的作用；另一方面，当上部梁体发生较大位移时，圆柱形钢芯具有较大抗剪能力，避免普通橡胶支座部分与上部圆形连接钢板或者下部中间连接钢板之间发生剪切破坏，使水平剪切变形仅发生在普通橡胶支座部分上。较佳的，上述功能分离型组合隔震支座，所述的侧面钢挡块上部钢板与支座上钢板的顺桥向和横桥向较优距离分别为40-100mm、30-60mm。侧面钢挡块不仅可以限制上部梁体横桥向位移，还能限制上部梁体顺桥向位移。侧面钢挡块上部钢挡板的下部为楔形结构，增大了抵抗碰撞荷载的能力。另外，在满足装配要求的前提下，在横桥向设置了加劲肋，大大提高了侧面钢挡块的强度。地震中，梁体在顺桥向和横桥向均会发生较大位移，进而引起支座上、下部之间相对较大位移，不仅大大损害支座本身，甚至还会导致落梁震害。因为在每一功能分离型组合隔震支座上均设置了侧面钢挡块，可以将本应发生在普通钢筋混凝土挡块与上部梁体间的集中碰撞转移到数量较多且碰撞位置分散的侧面钢挡块上的分散碰撞，碰撞力较小，不仅可以有效减小地震中隔震支座自身的损坏，还能有效限制梁体顺桥向和横桥向相对较大位移，防止落梁震害。本技术所述的功能分离型组合隔震支座的施工方法，按如下步骤：(1)先将圆形连接钢板下部嵌入方形连接钢板的圆形孔中，然后通过螺栓与普通橡胶支座部分相连接；(2)再将圆形橡胶块嵌入支座上钢板的凹槽中，利用螺栓将支座上钢板与方形连接钢板连接，使支座上钢板、圆形橡胶板、圆形连接钢板、方形连接钢板，成为一个密闭橡胶转动部分；(3)再在中间连接钢板上通过螺栓安装普通橡胶支座部分；(4)将中间连接钢板装在支座下钢板上；(5)将支座下钢板装在桥墩顶部，两侧安装好侧面钢挡块；(6)将支座上钢板向上通过螺栓固定在梁体底部，在梁体底部设置了一块预埋钢板，预埋钢板平面与支座上钢板平面平行，保证接触均匀，受力合理，支座位置水平。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1.功能分离型组合隔震支座的密闭橡胶转动部分独立承担转动变形功能，普通橡胶支座部分承担水平剪切变形功能，把普通橡胶支座的转动变形功能与水平剪切变形功能分开，不仅能延长隔震支座的固有周期，有效隔震，还能保证支座的压曲稳定性。2.功能分离型组合隔震支座下钢板横桥向两侧，设有含加劲肋的侧面钢挡块能有效限制梁体顺桥向和横桥向相对较大水平位移，不仅能减小支座因发生相对较大位移而损坏，还能有效防止落梁震害。3.在每一功能分离型组合隔震支座上均设置了侧面钢挡块，可以将本应发生在梁体与钢筋混凝土挡块之间的集中碰撞，转移到每一隔震支座上的分散碰撞，碰撞力较小，隔震支座损坏小。附图说明图1为本技术整体三维结构示意图。图2为本技术整体正面半剖图。图3为本技术整体侧面半剖图。图4为本技术支座上钢板结构示意图。图5为图4的A-A视图。图6为本技术俯视图。图7为本技术方形连接钢板结构示意图。图8为图7的B-B视图。图9为本技术圆形连接钢板结构示意图。图10为图9的C-C视图。图11为本技术密闭橡胶转动部分工作状态图。图12为本技术普通橡胶支座部分工作状态图。图13为本技术侧面钢挡块顺桥向工作状态图。图14为本技术侧面钢挡块横桥向工作状态图。在图中：1为支座上钢板，2为支座上钢板的大螺栓孔，3为支座上钢板的小螺栓孔，4为支座上钢板的大螺栓，5为圆形橡胶板，6为方形连接钢板，7为方形连接钢板的螺栓孔，8为支座上钢板的小螺栓，9为圆形连接钢板，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功能分离型组合隔震支座，其特征在于：主要包括支座上钢板、密闭橡胶转动部分、普通橡胶支座部分、支座下钢板和侧面钢挡块结构；所述支座上钢板向上通过螺栓固定在梁体底部；所述密闭橡胶转动部分设置在支座上钢板下方，其上部是一块圆形橡胶板，中间是一块圆形连接钢板，下部是一块方形连接钢板；支座上钢板的下部设有一个可嵌入圆形橡胶板凹槽；支座上钢板与方形连接钢板通过螺栓固定连接；所述普通橡胶支座部分的上部通过螺栓与密闭橡胶转动部分中的圆形连接钢板连接，下部与一块中间连接钢板通过螺栓连接；所述支座下钢板的上部与中间连接钢板连接，下部与桥墩顶部固定在一起；所述支座下钢板横桥向两侧分别布置侧面钢挡块，用于限制上部梁体的横桥向和顺桥向位移。

【技术特征摘要】
1.一种功能分离型组合隔震支座，其特征在于：主要包括支座上钢板、密闭橡胶转动部分、普通橡胶支座部分、支座下钢板和侧面钢挡块结构；所述支座上钢板向上通过螺栓固定在梁体底部；所述密闭橡胶转动部分设置在支座上钢板下方，其上部是一块圆形橡胶板，中间是一块圆形连接钢板，下部是一块方形连接钢板；支座上钢板的下部设有一个可嵌入圆形橡胶板凹槽；支座上钢板与方形连接钢板通过螺栓固定连接；所述普通橡胶支座部分的上部通过螺栓与密闭橡胶转动部分中的圆形连接钢板连接，下部与一块中间连接钢板通...

【专利技术属性】
技术研发人员：田钦，张鑫，熊进刚，丁利，宋固全，雷斌，胡峰强，陈煜国，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：新型
国别省市：江西,36