一种自复位铅芯橡胶隔震支座的制作方法

本发明涉及建筑、桥梁隔震技术领域，特别是涉及一种自复位铅芯橡胶隔震支座。

背景技术：

我国地处环太平洋地震带与欧亚地震带之间，是地震多发国家之一。强震作用会导致大量建筑结构和桥梁结构发生损伤甚至倒塌。在高烈度区只依靠结构自身抗震很难保证结构安全。隔震装置的出现为建筑结构和桥梁结构的抗震设计提供了一种新的方法，其有效性已得到实际工程的检验。作为一种传统的隔震装置，铅芯橡胶支座由于其良好的稳定性、耐久性，得到了广泛应用。

尽管传统的铅芯橡胶支座施工简单、隔震效果较好，但其仍存在一些不足，主要表现在：

1.在地震作用下铅芯橡胶支座可能发生失稳破坏。研究表明，铅芯橡胶支座的竖向临界荷载会随着水平位移的增大而减小；此外，考虑竖向地震作用，支座可能受到远超过静态下的竖向荷载，当支座承受的竖向荷载超过竖向临近荷载时，支座将发生失稳破坏。

2.橡胶具有较好的抗压能力，但是抗拉能力很弱。铅芯橡胶支座在竖向地震作用下可能受到拉力作用，从而导致支座发生受拉破坏。

3.在较大的压力作用下，铅芯橡胶支座的复位能力可能不足，使得上部结构产生过大的残余变形。

4.现有技术中的铅芯橡胶支座长期裸露于各种恶劣环境中，易发生碰撞、温差、腐蚀等自然破坏，耐久性差。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自复位铅芯橡胶隔震支座，以解决上述现有技术存在的问题，使铅芯橡胶不受竖向拉压荷载的影响，稳定性好，充分发挥其水平耗能能力，而且隔震支座具有良好的自复位功能，整体提高本发明的安全性能和抗震能力，同时提高铅芯橡胶的耐久性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种自复位铅芯橡胶隔震支座，包括上连接板、下连接板、滑动支撑筒以及铅芯橡胶支座；所述上连接板下表面固定设置有滑动板，且所述滑动板具有向下凸起的曲面；所述滑动支撑筒下部与所述下连接板固定连接，所述滑动支撑筒上部与所述滑动板的曲面接触并能够相对滑动；所述铅芯橡胶支座设置在所述滑动支撑筒内部，所述铅芯橡胶支座下部与所述下连接板固定连接，所述铅芯橡胶支座上部固定设置有铅芯橡胶支座上连接板；在所述滑动板上固定设置有内水平传力圆环，在所述铅芯橡胶支座上连接板上固定设置有外水平传力圆环，所述内水平传力圆环嵌套于所述外水平传力圆环内部，且两者在竖向能够相对滑动。

可选地，所述滑动板的曲面为球面。

可选地，所述滑动支撑筒上表面上涂有第一润滑材料层。

可选地，所述滑动支撑筒为钢支撑筒，所述滑动板为钢板。

可选地，所述外水平传力圆环内表面涂有第二润滑材料层。

可选地，所述内水平传力圆环和外水平传力圆环均为钢环。

可选地，所述内水平传力圆环的下端具有沿径向向外翻折的第一折弯边，所述外水平传力圆环的上端具有沿径向向内翻折的第二折弯边，所述第一折弯边的外径大于所述第二折弯边的内径。

可选地，所述外水平传力圆环的外侧壁胶结高弹性垫层。

可选地，所述上连接板、所述下连接板和所述铅芯橡胶支座上连接板均为圆形钢板。

可选地，所述第一润滑材料层和所述第二润滑材料层的材质均为固体二硫化钼、石墨、氟化石墨、氮化硅、二硒化铌或聚四氟乙烯。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的自复位铅芯橡胶隔震支座，支座竖向荷载由滑动支撑筒承担，避免了铅芯橡胶支座直接承受竖向荷载而易失稳的问题；而且，支座发生侧移时，在上部结构的重力作用下，滑动支撑筒和滑动板曲面之间可相对滑动，从而使上连接板自动恢复原位，减少了对铅芯的过度依赖；此外，本发明支座的内水平传力圆环和外水平传力圆环在地震作用下可以在竖向相对滑动，并保持相同的水平位移，从而实现铅芯橡胶支座本体只承受水平荷载作用，不承受竖向压力或拉力，能够避免铅芯橡胶支座发生失稳破坏以及受拉破坏；同时，内水平传力圆环和外水平传力圆环将上连接板和下连接板的水平相对位移作用于铅芯橡胶支座，充分发挥了铅芯橡胶支座的水平耗能能力。以上结构从整体上提高了隔震支座的安全性能和抗震能力。本发明支座的铅芯橡胶支座处于下连接板、滑动支撑筒和滑动板所组成的封闭环境中，只有发生地震时滑动板与滑动支撑筒发生相对滑动时才短暂的与外界环境接触，故本发明支座具有良好的耐久性以及适用性。

进一步地，滑动支撑筒的上表面和外水平传力圆环的内侧壁等滑动接触面涂敷固体二硫化钼、石墨、氟化石墨、氮化硅、二硒化铌或聚四氟乙烯等润滑材料，降低接触面的摩擦系数，有效提高了隔震支座的复位能力，同时改善了防止铅芯橡胶支座发生受拉破坏的功能。

进一步地，内水平传力圆环上的第一折弯边和外水平传力圆环上的第二折弯边，在上连接板和滑动板相对铅芯橡胶支座上连接板发生较大竖向位移时可起到限位作用，有效防止了上连接板和滑动板脱离支座本体，确保支座在地震中保持正常工作。

进一步地，外水平传力圆环在水平荷载作用下可能与滑动支撑筒内壁接触，从而对铅芯橡胶支座起到限位作用，外水平传力圆环的外侧壁胶结高弹性垫层，当外水平传力圆环与滑动支撑筒发生接触时起到缓冲作用，防止外水平传力圆环发生撞击变形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的自复位铅芯橡胶隔震支座的整体结构示意图；

图2为图1中a-a向的剖视图；

图3为图2中b-b向的剖面图；

图4为图2中c-c向的剖面图。

图中：1-上连接板；2-下连接板；3-滑动支撑筒；4-滑动板；5-外水平传力圆环；6-内水平传力圆环；7-铅芯橡胶支座上连接板；8-铅芯橡胶支座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种自复位铅芯橡胶隔震支座，以解决现有技术存在的问题，通过将铅芯橡胶支座设置在下连接板、滑动支撑筒以及带有曲面滑动板的上连接板所组成的封闭空间内部，并通过内水平传力圆环、外水平传力圆环以及铅芯橡胶支座上连接板与滑动板连接，避免铅芯橡胶支座受到过大的竖向拉力和压力，充分发挥其水平耗能能力，提高了支座的抗震性能和耐久性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，本实施例提供一种自复位铅芯橡胶隔震支座，包括上连接板1、下连接板2、滑动支撑筒3以及铅芯橡胶支座8；上连接板1下表面固定设置有滑动板4，且滑动板4具有向下凸起的曲面；滑动支撑筒3下部与下连接板2固定连接，滑动支撑筒3上部与滑动板4的曲面接触并能够相对滑动；铅芯橡胶支座8设置在滑动支撑筒3内部，铅芯橡胶支座8下部与下连接板2固定连接，铅芯橡胶支座8上部固定设置有铅芯橡胶支座上连接板7；在滑动板4上固定设置有内水平传力圆环6，在铅芯橡胶支座上连接板7上固定设置有外水平传力圆环5，内水平传力圆环6嵌套于外水平传力圆环5内部，且两者在竖向能够相对滑动。

本实施例提供的自复位铅芯橡胶隔震支座，在静态时，上连接板1上的荷载通过滑动板4传递给滑动支撑筒3，进而传递至下连接板2及下部受力结构，而铅芯橡胶支座8位于滑动支撑筒3内部，不受竖向荷载的压力作用；当建筑物受到地震作用时，上连接板1与下连接板2发生水平和竖向的相对位移，支座发生侧移时，在上部结构的重力作用下，滑动支撑筒3和滑动板4曲面之间可相对滑动，从而使上连接板1自动恢复原位，减少了对铅芯的过度依赖，内水平传力圆环6和外水平传力圆环5将上连接板1和下连接板2的水平相对位移作用于铅芯橡胶支座8，充分发挥了铅芯橡胶支座8的水平耗能能力；发生竖向位移时，内水平传力圆环6和外水平传力圆环5在地震作用下可以在竖向相对滑动，从而为上连接板1和滑动板4提供了竖向的活动空间，避免铅芯橡胶支座8直接受拉；铅芯橡胶支座8处于下连接板2、滑动支撑筒3和滑动板4所组成的封闭环境中，只有发生地震时滑动板4与滑动支撑筒3发生相对滑动时才短暂地与外界环境接触，使铅芯橡胶支座8得到了有效的保护。

进一步地，滑动板4的曲面为球面。

进一步地，滑动支撑筒3上表面上涂有第一润滑材料层，有效减小了滑动支撑筒3和滑动板4之间接触面的摩擦系数，提高了支座的自复位能力。

进一步地，滑动支撑筒3为钢支撑筒，滑动板4为钢板。

进一步地，外水平传力圆环5内表面涂有第二润滑材料层，有效减小了内水平传力圆环6和外水平传力圆环5之间接触面的摩擦系数，使得上连接板1和下连接板2发生竖向相对位移时能顺利滑动，确保铅芯橡胶支座8不发生受拉破坏。

进一步地，内水平传力圆环6和外水平传力圆环5均为钢环。

进一步地，内水平传力圆环6的下端具有沿径向向外翻折的第一折弯边，外水平传力圆环5的上端具有沿径向向内翻折的第二折弯边，第一折弯边的外径大于第二折弯边的内径；在上连接板1和滑动板4相对铅芯橡胶支座上连接板7发生较大竖向位移时，第一折弯边运动至第二折弯边下部，两者相互接触抵靠，从而限制了上连接板1和滑动板4相对铅芯橡胶支座上连接板7的位移，有效防止了上连接板1和滑动板4脱离支座本体，确保支座在地震中保持正常工作。

进一步地，外水平传力圆环5的外侧壁胶结高弹性垫层，当外水平传力圆环5与滑动支撑筒发生接触时，高弹性垫层可起到缓冲作用，防止外水平传力圆环5发生撞击变形。

进一步地，上连接板1、下连接板2和铅芯橡胶支座上连接板7均为圆形钢板。

进一步地，第一润滑材料层和第二润滑材料层的材质均为固体二硫化钼、石墨、氟化石墨、氮化硅、二硒化铌或聚四氟乙烯。

本实施例中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。