带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座的制作方法

1.本发明属于建筑隔震技术领域，具体涉及一种带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座。


背景技术：

2.建筑隔震技术兴起于上世纪60年代，它通过设置在隔震层的隔震支座发生大变形吸收大部分地震能量，延长结构周期，从而大大减轻上部结构的地震反应。
3.目前常用的有铅芯橡胶支座，铅芯橡胶支座是在rb支座的中心压入铅芯构成的，铅芯压入后与橡胶支座融为一体追随剪切变形，这种支座是由橡胶支座安定的复原装置和铅的能量吸收装置所构成的阻尼机构一体型的隔震装置。但是，铅芯橡胶支座存在震后难以自复位和铅芯制造存在环境污染等问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，具有较高的自复位能力和耗能能力，且不存在环境污染问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，包括叠合体、形状记忆合金芯、软钢芯、橡胶保护套和封板，所述叠合体由聚四氟乙烯板、钢板、橡胶层叠合而成，聚四氟乙烯板和钢板以交错方式排布在橡胶层中；形状记忆合金芯设置在所述叠合体的中心，多个软钢芯以形状记忆合金芯为中心呈圆周对称分布；所述叠合体的上、下端面分别设有封板，形状记忆合金芯及软钢芯的两端与所述封板固定连接，所述叠合体的外围设有橡胶保护套，所述叠合体与橡胶保护套经过硫化粘结而成一个整体。
7.进一步地，所述的带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，还设有钢端板，所述钢端板设置在所述封板外部，所述钢端板与所述封板之间设有剪切键，所述钢端板与所述封板之间通过内六角螺栓连接在一起，所述钢端板通过套筒螺栓与主梁和承台连接。
8.进一步地，所述的带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，所述形状记忆合金芯包括芯体、万向铰和连接端，所述芯体的两端分别通过所述万向铰与所述连接端相连，所述连接端设有外螺纹。
9.进一步地，所述的带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，所述软钢芯为双圆锥形状，包括一体连接的上圆锥台、下圆锥台及位于两端的连接部，上下对称设置的上圆锥台和下圆锥台通过小直径端相接，上圆锥台和下圆锥台的大直径端均设有所述连接部，所述连接部设有外螺纹。
10.进一步地，所述的带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，所述封板设有多个预留孔道，所述预留孔道设有内螺纹，所述形状记忆合金芯的连接端及所述软钢芯的连接部与所述封板的预留孔道螺接在一起。
11.进一步地，所述的带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，所述叠合体呈圆柱形或长方体形。
12.本发明的有益效果为：本发明的橡胶隔震支座使用形状记忆合金芯和软钢芯，与普通的铅芯橡胶支座相比，具有更加良好的阻尼性能、耗能能力和耐疲劳性能，且具有自复位功能，可显著减小支座的残余变形；形状记忆合金钢芯和软钢芯的竖向刚度较大，因此对橡胶隔震支座竖向刚度的削弱较小，可以更好地满足竖向承载力的要求；同时叠合体和软钢芯的水平刚度较大，可使橡胶隔震支座在正常使用阶段不发生过大变形；双圆锥形状的软钢芯的腰部横截面积最小，在外荷载作用下，最先发生屈服变形，若荷载继续增大，则双圆锥形状的软钢芯进入塑性的部位从中部向锥体两端扩展，相比等截面钢芯能有更多的区域发生塑性变形，耗能能力得到增强；聚四氟乙烯板能够保留橡胶隔震支座竖向承载力大的优点，同时还具有较好的隔震耗能性能。
附图说明
13.图1为带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座的主视剖面图；
14.图2为带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座俯视图；
15.图3为形状记忆合金芯示意图；
16.图4为软钢芯示意图。
具体实施方式
17.如图1-4所示，带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，包括叠合体、形状记忆合金芯6、软钢芯7、橡胶保护套4、封板5和钢端板8，所述叠合体由聚四氟乙烯板3、钢板2、橡胶层1叠合而成，聚四氟乙烯板3和钢板2以交错方式排布在橡胶层1中，叠合顺序依次为橡胶层1、聚四氟乙烯板3、橡胶层1、钢板2、橡胶层1，共叠合35层，其中橡胶层1厚度3.1mm，钢板2和聚四氟乙烯板3厚度均为2mm；所述叠合体呈圆柱形，所述叠合体直径为320mm，高110mm；形状记忆合金芯6设置在所述叠合体的中心，四个软钢芯7以形状记忆合金芯6为中心呈圆周对称分布；所述叠合体的上、下端面分别设有封板5，形状记忆合金芯6及软钢芯7的两端与所述封板5固定连接，所述叠合体的外围设有橡胶保护套4，橡胶保护套4厚度为10mm，所述叠合体与橡胶保护套4经过硫化粘结而成一个整体，能够防止内部结构老化或腐蚀。所述钢端板8设置在所述封板5外部，所述钢端板8厚度为10mm，所述钢端板8与所述封板5之间设有剪切键9，所述钢端板8与所述封板5之间通过内六角螺栓10连接在一起，所述钢端板8通过套筒螺栓11与主梁和承台连接。
18.所述形状记忆合金芯6的材料牌号为tini-01，所述形状记忆合金芯6包括芯体12、万向铰13和连接端14，所述芯体12的两端分别通过所述万向铰13与所述连接端14相连，所述连接端14设有外螺纹。所述软钢芯7的材料牌号为q235，所述软钢芯7为双圆锥形状，包括一体连接的上圆锥台15、下圆锥台16及位于两端的连接部17，上下对称设置的上圆锥台15和下圆锥台16通过小直径端相接，上圆锥台15和下圆锥台16的大直径端均设有所述连接部17，所述连接部17设有外螺纹。所述封板5设有多个预留孔道，所述预留孔道设有内螺纹，所述连接端14及所述连接部17与所述封板5的预留孔道螺接在一起。
19.在中小地震发生时，依靠形状记忆合金芯6的拉压变形和软钢芯7的剪切变形耗散地震能量；当较大地震作用时，叠合体发生变形，依靠形状记忆合金芯6的超弹性变形耗散地震波能量并产生恢复力，恢复叠合体震后的残余变形；最后，利用软钢芯7屈服强度较低、性能稳定、屈服后具有良好的滞回性能、有很高的耗能能力等特点，与形状记忆合金芯6相配合，使橡胶隔震支座具有更好的抗震性能。


技术特征：
1.带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，其特征在于，包括叠合体、形状记忆合金芯、软钢芯、橡胶保护套和封板，所述叠合体由聚四氟乙烯板、钢板、橡胶层叠合而成，聚四氟乙烯板和钢板以交错方式排布在橡胶层中；形状记忆合金芯设置在所述叠合体的中心，多个软钢芯以形状记忆合金芯为中心呈圆周对称分布；所述叠合体的上、下端面分别设有封板，形状记忆合金芯及软钢芯的两端与所述封板固定连接，所述叠合体的外围设有橡胶保护套，所述叠合体与橡胶保护套经过硫化粘结而成一个整体。2.根据权利要求1所述的带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，其特征在于，还设有钢端板，所述钢端板设置在所述封板外部，所述钢端板与所述封板之间设有剪切键，所述钢端板与所述封板之间通过内六角螺栓连接在一起，所述钢端板通过套筒螺栓与主梁和承台连接。3.根据权利要求1所述的带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，其特征在于，所述形状记忆合金芯包括芯体、万向铰和连接端，所述芯体的两端分别通过所述万向铰与所述连接端相连，所述连接端设有外螺纹。4.根据权利要求3所述的带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，其特征在于，所述软钢芯为双圆锥形状，包括一体连接的上圆锥台、下圆锥台及位于两端的连接部，上下对称设置的上圆锥台和下圆锥台通过小直径端相接，上圆锥台和下圆锥台的大直径端均设有所述连接部，所述连接部设有外螺纹。5.根据权利要求4所述的带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，其特征在于，所述封板设有多个预留孔道，所述预留孔道设有内螺纹，所述形状记忆合金芯的连接端及所述软钢芯的连接部与所述封板的预留孔道螺接在一起。6.根据权利要求1所述的带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座，其特征在于，所述叠合体呈圆柱形或长方体形。

技术总结
本发明属于建筑隔震技术领域，具体涉及一种带有形状记忆合金芯-软钢芯-聚四氟乙烯板的橡胶隔震支座。技术方案如下：包括叠合体、形状记忆合金芯、软钢芯、橡胶保护套和封板，所述叠合体由聚四氟乙烯板、钢板、橡胶层叠合而成，聚四氟乙烯板和钢板以交错方式排布在橡胶层中；形状记忆合金芯设置在所述叠合体的中心，多个软钢芯以形状记忆合金芯为中心呈圆周对称分布；所述叠合体的上、下端面分别设有封板，形状记忆合金芯及软钢芯的两端与所述封板固定连接，所述叠合体的外围设有橡胶保护套，所述叠合体与橡胶保护套经过硫化粘结而成一个整体。本发明的橡胶隔震支座具有较高的自复位能力和耗能能力，且不存在环境污染问题。且不存在环境污染问题。且不存在环境污染问题。


技术研发人员：吴哲 贾岩 郭忠华 崔俊桐 徐振文 王立君
受保护的技术使用者：中国建筑第五工程局有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/9/12