专利名称：弹簧橡胶支座的制作方法
技术领域：
本发明属于土木工程、地震工程、机械工程技术领域，具体涉及一种钢弹簧与橡胶组合的新型减隔震支座，特 别涉及一种弹簧橡胶支座。
背景技术：
近几十年来，减隔震支座作为桥梁减隔震的重要措施，获得了越来越多的重视，并取得了重大的发展。叠层橡胶支座、盆式橡胶支座、FPS (双曲面球型支座)等逐步得到了广泛的应用，并成为了国内外桥梁支座的主流。在几种减隔震支座中，盆式橡胶支座与双曲面球型支座一般使用在较大的支座吨位上；叠层橡胶支座目前主要使用在中小桥梁上，在遭遇地震或重大的振动性冲击时，橡胶层在变形过程中消耗能量，提供阻尼，并在震后复位。但是，对于上述叠层橡胶支座，一般是按照行业标准选用，无法让用户自行选择支座水平刚度的大小，即使可以进行定制，支座的水平刚度受到自身特点及尺寸的限制，有时也无法达到用户需要的刚度大小。此外，仅仅依靠橡胶层来提供震后的恢复力，有时不能使支座上下翼缘板中心恢复到一条铅垂线上，因此在震后修复时，必须使用其他方法将支座调整到中心垂线上或者不得不更换新的支座。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足，提供一种能够在地震或重大冲击作用下通过支座发生变形消耗地震能量，减少地震对结构的作用，而且能够在震后可靠复位的弹簧橡胶支座。为达到以上目的，本发明采用的解决方案是在支座上下翼缘板板之间设置钢弹簧与橡胶组合。该组合中钢弹簧可以采用多种布置形式，目的是使支座上下翼缘板发生剪切变化时，钢弹簧水平方向的刚弹性以及硫化在一起的橡胶层可以为上部梁体结构的复位提供可靠的回复力。在地震作用下，支座能够发生剪切变形，消耗能量，当支座变形时钢弹簧-橡胶组合能够共同提供恢复力使桥梁的主梁在地震的作用过程中与地震作用后支座能有效地复位而基本不发生偏离，从而保障桥梁震后的通行能力；同时在正常使用情况下，由于在橡胶体内增加了多个钢弹簧，使纯橡胶体受压后的横向变形受到约束，提高了橡胶支座的竖向刚度，比普通叠层橡胶支座中的钢板约束效果要强很多。据此，本发明提出的弹簧橡胶支座，由上翼缘板、第一内部钢弹簧、第二内部钢弹簧、橡胶层和上翼缘板组成，所述第一内部钢弹簧、第二内部钢弹簧和橡胶层通过固定在一起；所述第一内部钢弹簧，第二内部钢弹簧在水平面内相互套置；所述第一内部钢弹簧、第二内部钢弹簧的下端固定于下翼缘板上，所述第一内部钢弹簧、第二内部钢弹簧的上端固定于上翼缘板上。本发明中，所述内部钢弹簧可以是上下弹簧中径相等，或是两端弹簧中径小、中间部分弹簧中径大中任一种。
本发明中，所述第一内部钢弹簧和第二内部钢弹簧与橡胶层完全硫化为整体。本发明中，所述第一内部钢弹簧和第二内部钢弹簧的簧丝截面为矩形截面，或是圆形截面中任一种。本发明中，所述第一内部钢弹簧和第二内部钢弹簧的节距可以是变化的，视具体情况而定。 本发明提供的技术方案的优点
I)多个钢弹簧的存在有效地约束了橡胶层在受压后的横向变形，极大的提高了支座的竖向刚度。2)内部钢弹簧依靠自身特性，与橡胶层共同发挥作用，在震后使上下翼缘板朝着中心平衡位置移动，达到自复位功能，相比较普通叠层橡胶支座中设置水平钢板更加有效。3)内部钢弹簧的簧丝截面为矩形，可以很好的解决支座在竖向空间狭小的问题，同时可以通过调整矩形截面尺寸调节弹簧的轴向刚度与侧向刚度的比例。4)内部钢弹簧的节距变化，可以适应不同的水平位移要求。总之，本发明适用于铁路桥、公路桥、城市高架桥以及各种悬架结构之类的建筑物上，起减隔震作用。
图I为本发明的等轴测视图。图2为本发明水平向的实施组装结构图示。图3为本发明的等轴测剖视图。图中标号1为下翼缘板，2为第一内部钢弹簧，3为第二内部钢弹簧，4为橡胶层，5为上翼缘板。
具体实施例方式为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明。实施例I :请见图I、图2和图3，弹簧橡胶支座，由上翼缘板I、第一内部钢弹簧2，第二内部钢弹簧3，橡胶层4，上翼缘板5组成。作为本发明的技术要点之一第一内部钢弹簧2，第二内部钢弹簧3在水平面内相互套置，第一内部钢弹簧2比第二内部钢弹簧3的直径大。作为本发明的技术要点之一的第一内部钢弹簧2、第二内部钢弹簧3和橡胶层4硫
化在一起。作为本发明的技术要点之一的第一内部钢弹簧2、第二内部钢弹簧3的下端与下翼缘板I可靠连接，上端与上翼缘板5可靠连接。作为本发明实施例的又一种变换，所述内部钢弹簧可以是上下弹簧外径相等，或是两端弹簧外径小、中间弹簧外径大。作为本发明实施例的又一种变换，所述设置在橡胶层4内部的钢弹簧数量依据力学需要可以为n个(n彡1)，分布形式为水平面内相互套置。作为本发明实施例的又一种变换，作为内部钢弹簧的弹簧丝截面尺寸、弹簧外径、弹簧内径、弹簧中径、节距、圈数以及制造材料的强度、弹性模量等均可根据设计需要进行调整。 上述的对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，因此，本发明的保护范围不仅仅局限于上述实施例，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的各种修改和改进，都应视为落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种弹簧橡胶支座，由上翼缘板(I)、第一内部钢弹簧(2)、第二内部钢弹簧(3)、橡胶层(4)和上翼缘板(5)组成，其特征在于所述第一内部钢弹簧(2)、第二内部钢弹簧(3)和橡胶层(4)通过固定在一起；所述第一内部钢弹簧(2)，第二内部钢弹簧(3)在水平面内相互套置；所述第一内部钢弹簧(2)、第二内部钢弹簧(3)的下端固定于下翼缘板(I)上，所述第一内部钢弹簧(2)、第二内部钢弹簧(3)的上端固定于上翼缘板(5)上。
2.根据权利要求I所述的弹簧橡胶支座，其特征在于所述第一内部钢弹簧(2)和第二内部钢弹簧(3)采用上下弹簧外径相等，或是两端弹簧外径小、中间部分弹簧外径大中任一种。
3.根据权利要求I所述的弹簧橡胶支座，其特征在于所述第一内部钢弹簧(2)和第二 内部钢弹簧(3)的数量为η个，其中η> 1，分布形式为水平面内相互套置。
4.根据权利要求I所述的弹簧橡胶支座，其特征在于所述第一内部钢弹簧(2)和第二内< 部钢弹簧(3 )与橡胶层(4 )硫化为整体。
5.根据权利要求I所述的弹簧橡胶支座，其特征在于所述第一内部钢弹簧(2)和第二内部钢弹簧(3)的簧丝截面为矩形截面，或是圆形截面中任一种。
6.根据权利要求I所述的弹簧橡胶支座，其特征在于所述第一内部钢弹簧(2)和第二内部钢弹簧(3)的节距是变化的。
全文摘要
本发明涉及一种弹簧橡胶支座。包括上翼缘板、内部钢弹簧、橡胶层和下翼缘板组成。所述内部钢弹簧与橡胶层完全硫化在一起，内部钢弹簧的下端与下翼缘板可靠连接，上端与上翼缘板可靠连接。内部钢弹簧的存在有效地约束了橡胶在受压后的横向变形，极大的提高了支座的竖向刚度。本发明能消耗地震发生时对桥梁所产生的作用能量，在发生水平方向位移时，内部钢弹簧与橡胶层共同受力，并依靠自身特性，使上下座板朝着中心平衡位置移动，达到自复位功能，避免地震后结构的复位维修等工作。本发明具有结构简单、制作方便、复位能力强，有较高的经济效益和社会效益。
文档编号E04B1/98GK102953326SQ201210452550
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者章碧鸿, 党新志, 荣肇骏, 陈怀印, 屈小伟, 袁万城, 王卫刚, 潘梨峰 申请人:同济大学, 浙江美力科技股份有限公司, 江苏万宝桥梁构件有限公司