一种三维抗拉橡胶隔震支座的制作方法

本实用新型属于土木工程、桥梁工程技术领域，涉及一种用于土木工程结构、桥梁结构、电气设备的三维隔震支座，具体涉及一种三维抗拉橡胶隔震支座。

背景技术：

减隔震技术具有效果明显、机理明确的特点，其在已建电气设备和普通建筑结构的加固和减隔震中广泛应用。

GB50011-2001和GB50011-2010《建筑抗震设计规范》，均将隔震和消能减震设计写进了规范，但主要是针对建筑房屋结构，对于机电设备的抗震设计，所涉及的深度仍很浅，远没有到达可操作的程度。

电气设备如避雷器等由于其特殊的结构形式导致高宽比较大，地震时有可能出现较大的摇摆，使某些橡胶支座处于受拉状态；当地震时地面竖向地震作用较大，加之地面较大的水平作用和扭转作用，也有可能使某些橡胶支座处于拉伸状态；此外，在较大水平剪切变形时，支座横断面局部区域也有可能出现受拉应力。

综上所述，水平隔震支座的受拉性能制约了隔震技术在电气设备中的应用，随着经济的发展，相应的电气设备也逐渐向高、大、重方向发展，在水平隔震支座的基础上，开发一种能够承受拉力的装置具有重要意义。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种三维抗拉橡胶隔震支座，是能适用于高宽比较大的电气设备，实现较好水平限位能力和耗能能力，同时又具备一定抗拉能力的抗拉橡胶隔震支座。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的具体技术方案为，一种三维抗拉橡胶隔震支座，包括叠层橡胶构件、抗拉拔框体、抗拉拔连接体、抗拉件、上连接板与下连接板；叠层橡胶构件置于抗拉拔框体中；下连接板设于抗拉拔框体中，并与叠层橡胶构件的上表面固定连接；上连接板与下连接板相对设置，并位于抗拉拔框体的上方；抗拉拔连接体安装于下连接板上，抗拉拔连接体上设有用于安装抗拉件的凹槽；抗拉件的一端固定连接于上连接板，另一端设于凹槽中，并且抗拉件位于凹槽中一端的尺寸小于凹槽的尺寸。

作为本实用新型改进的技术方案，还包括碟形弹簧组，碟形弹簧组设于上连接板与下连接板之间。

作为本实用新型改进的技术方案，所述碟形弹簧组包括至少一组对合组合、叠合组合或者复合组合的碟形弹簧。

作为本实用新型改进的技术方案，叠层橡胶构件包括上封板、下封板、钢板薄层以及橡胶薄层；下封板设于抗拉拔框体的底面；上封板固定连接于下连接板；钢板薄层有若干层、橡胶薄层有若干层，钢板薄层与橡胶薄层交替叠置后设于上封板与下封板之间。

作为本实用新型改进的技术方案，抗拉件包括刚性柱以及位于刚性柱两端的刚性圆盘，其中一个刚性圆盘固定连接于上连接板，另一个刚性圆盘设于凹槽中，刚性圆盘的尺寸小于凹槽的尺寸。

作为本实用新型改进的技术方案，抗拉件与凹槽的接触面上涂有聚四氟乙烯。

作为本实用新型改进的技术方案，所述抗拉拔框体表面涂有防火漆。

有益效果

本申请的隔震支座通过抗拉件滑移和叠层橡胶构件共同作用实现水平滑动，可满足任何方向的水平荷载下的较大水平相对位移。支座承受水平地震作用下，抗拉件端头的刚性圆盘与凹槽接触面涂有聚四氟乙烯材料延长结构自振周期，进一步达到减震效果。在上部结构承受风荷载或较小地震作用时，抗拉件在抗拉拔连接体内滑动，并带动碟形弹簧组挤压变形吸收能量，保证了隔震支座不受影响；在支座承受较大竖向拉力或竖向地震作用下，碟形弹簧组首先受拉变形，提供一定的反向作用力以减小叠层橡胶构件的竖向变形，同时抗拉拔框体与下连接板接触共同承受竖向拉力。在地震过后，支座在叠层橡胶构件及碟形弹簧组共同作用下，能够实现自动复位。

综上，本申请的隔震支座能具有较好水平限位能力和耗能能力，同时又具备一定抗拉能力，适用于高宽比较大的电气设备。

附图说明

图1本申请隔震支座的主视示意图；

图2抗拉拔连接体三维视图；

图3抗拉件三维视图；

图4图1在A-A向剖视图；

图中：1、上连接板；2、下连接板；3、上封板；4、下封板；5、钢板薄层；6、橡胶薄层；7、抗拉拔框体； 8、抗拉拔连接体；9、抗拉件 ；10、碟形弹簧组；11螺栓。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图4所示，一种三维抗拉橡胶隔震支座，包括叠层橡胶构件、抗拉拔框体7、抗拉拔连接体8、抗拉件9、上连接板1与下连接板2；叠层橡胶构件置于抗拉拔框体7中；下连接板2设于抗拉拔框体7中，并与叠层橡胶构件的上表面固定连接；上连接板1与下连接板2相对设置，并位于抗拉拔框体7的上方；抗拉拔连接体8安装于下连接板2上，抗拉拔连接体8上设有用于安装抗拉件9的凹槽；抗拉件9的一端固定连接于上连接板1，另一端设于凹槽中，并且抗拉件9位于凹槽中一端的尺寸小于凹槽的尺寸。本节中所述的固定连接可为螺栓11固定连接。还包括碟形弹簧组10，碟形弹簧组10设于上连接板1与下连接板2之间。所述碟形弹簧组10包括至少一组对合组合、叠合组合或者复合组合的碟形弹簧。所述碟形弹簧组10上部与上连接板1固定连接，下部与下连接板2板固定连接。上连接板1通过螺栓11与上部建筑物固定连接，抗拉拔框体7通过螺栓11与下部建筑物固定连接。

叠层橡胶构件包括上封板3、下封板4、钢板薄层5以及橡胶薄层6；下封板4设于抗拉拔框体7的底面；上封板3固定连接于下连接板2；钢板薄层5有若干层、橡胶薄层6有若干层，钢板薄层5与橡胶薄层6交替叠置后设于上封板3与下封板4之间。具体的为橡胶薄层6与钢板薄层5直径一致，橡胶薄层6与钢板薄层5通过模压硫化交替叠置，顶层橡胶薄层6与上封板3硫化固定连接，底层橡胶薄层6与下封板4硫化固定连接。

本实施例中，抗拉件9（如图3所示）由三部分焊接而成一体，包括刚性柱以及位于刚性柱两端的刚性圆盘，其中一个刚性圆盘固定连接于上连接板1，另一个刚性圆盘设于凹槽中，刚性圆盘的尺寸小于凹槽的尺寸。

所述抗拉拔连接体8（如图2所示）中心设的凹槽为同轴圆柱形凹槽；抗拉拔连接体8的通孔直径大于抗拉件9的刚性柱直径，凹槽直径大于刚性圆盘直径，保证钢短柱能在连接体中有活动空间，由于上述抗拉拔连接体8和抗拉件9通孔都为圆形，保证了上部构件和下部构件之间能够实现任意水平方向的位移。

抗拉件9一端的刚性圆盘嵌入抗拉拔连接体8的圆柱形凹槽内，凹槽直径大于刚性圆盘直径，使得刚性圆盘可以在凹槽内自由滑动，所述刚性圆盘与圆柱形凹槽接触但不连接在一起，其接触面涂有聚四氟乙烯，实现抗拉件9的水平向自由移动。所述抗拉件9一端的刚性圆盘与凹槽在竖向留有一定距离，距离由碟形弹簧组10的刚度以及经验确定，使得隔震支座在受拉时先由碟形弹簧组10承担拉力。所述抗拉件9另一端的刚性圆盘与上连接板1通过螺栓11固定连接。

所述抗拉拔框体7表面涂有防火漆，可防止电气设备发生短路引起火灾而影响隔震支座的使用。

所述抗拉拔框体7与下连接板2接触但不连接，其接触面涂有聚四氟乙烯，实现下连接板2与抗拉拔框体7的相对滑动，所述下连接板2与抗拉拔框体7的水平距离不大于支座的最大偏移量，满足橡胶水平力作用下剪切变形要求。

具体应用中，支座通过抗拉拔框体7和碟形弹簧组10共同作用实现抗拉能力。所述抗拉件9的刚性圆盘直径、刚性柱直径和碟形弹簧组10的形式由实际工程要求、当地建筑抗震要求灵活选定。碟形弹簧组10主要用于吸收竖直向地震力，地震时，碟形弹簧组10发生竖直向弹性变形，吸收竖向地震能量，可以起到竖向隔震的作用。所述抗拉件9下刚性圆盘与凹槽在竖向留有一定距离，使得隔震支座在受拉时先由碟形弹簧组10承担拉力，在支座承受竖向地震作用时，上连接板1受到拉力，带动碟形弹簧组10向上拉伸承担拉力，余下拉力一部分由下连接板2传递给抗拉拔框体7，再由其传递给下部建筑物；另外小部分拉力施加于橡胶隔震支座，最后由其传递给下部建筑物。

具体应用中，支座通过抗拉拔框体7和碟形弹簧组10供水平限位能力。在水平地震作用下，叠层橡胶构件具有较柔的水平刚度，保证支座产生任意方向的水平位移。在上部结构受风荷载和水平地震作用较小的情况下，抗拉件9的下刚性圆盘在抗拉拔连接体8内滑动，带动碟形弹簧组10产生压缩变形，碟形弹簧组10在拉伸、压缩过程中以弹性势能的形式存储部分地震能量，能够实现自动复位。在水平地震作用较大的情况下，隔震支座发生较大位移，碟形弹簧组10也发生较大变形，此时下连接板2与抗拉拔框体7水平方向产生接触，可以起到限制隔震支座水平位移的作用，防止其倾覆，在地震过后，支座在叠层橡胶构件及碟形弹簧组10的共同作用下，能够实现自动复位。

上述支座的叠层橡胶构件、抗拉拔连接体8和抗拉件9可根据实际工程需要以及当地抗震设防要求选择合适的尺寸及数量；所述碟形弹簧组10包括至少一组对合组合、叠合组合或复合组合的碟形弹簧，可依据实际情况进行选择；支座的各部分构件之间，与上、下部建筑物的连接方式不限于螺栓11固定的连接方式，本领域内的技术人员可以变换其他的连接方式，如采用焊接、铰接等方式连接。通过上述实施例子中对所述的抗拉拔隔震支座的结构的布置方式的描述及各部件之间进行相对的水平位移和传递拉力的过程分析，可以看出本实用新型所公开的三维抗拉隔震支座在现有的叠层橡胶支座的改进下，具有抗拉能力强，隔震性能好的优点，既解决了竖向隔震问题，又解决了现有橡胶垫隔震支座在高层建筑易倾覆的问题，使用安全可靠，制造成本低，占据空间小，能应用在电气设备、建筑、桥梁等工程领域，具有广泛的适用性。

以上仅为本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。