专利名称：可调节水平布置sma预应变的橡胶隔震支座的制作方法
技术领域：
本实用新型是适用于桥梁及其它工程结构物的形状记忆合金(SMA)减隔震板式橡胶支座，属于建筑结构工程领域。
背景技术：
我国是多地震国家，地震区的桥梁结构需要良好的隔震减震性能。而在隔震控制系统中，关键的技术是隔震支座，研制性能好的隔震支座是非常关键的。
隔震支座一般由隔震器和复位装置组成，隔震器作为结构支撑的同时改变结构的频率，复位装置用来消耗能量、控制变形并在地震后使结构恢复原位。目前常用的桥梁及其它结构物隔震支座有许多种，其中普通板式橡胶支座可有效延长结构周期，避免引起共振反应，并减小地震能量向上部结构的传递，从而达到降低上部结构地震响应的目的。普通板式橡胶支座复位装置依靠橡胶本身完成，水平刚度低，耗能减震能力稍弱。SMA作为一种抗疲劳性能和抗腐蚀性能好的新型智能材料已经应用于耗能减震领域。板式橡胶支座侧面对角线斜交叉布置SMA丝的橡胶支座一定程度上增强了隔震支座的耗能能力和水平刚度，增加了支座的回复力，避免橡胶支座因相对位移过大而发生翻滚失稳，并且消除震后使用的安全隐患，但是未能充分发挥SMA的利用率，水平回复力较小。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种适用于地震区，且在使用中能有效耗散地震能量，增加水平刚度，控制水平方向位移，防止结构物破坏的一种减隔震型支座。
本实用新型的技术方案参见图1、2在板式橡胶支座的下支座板6的一对边靠近端部的位置开凿与摇臂1、4相适应的豁口9，另一对边侧面靠近两个端部的位置分别钻孔5，通过螺栓将摇臂1、4带孔一端与下支座板钻孔处铰接，摇臂另一端与上支座板2侧面紧密接触但无任何约束。摇臂1、4的构造使摇臂1、4只能向外摆动而不能向内摆动，构造如图5所示。每对摇臂1、4之间水平布置SMA丝3，用专用的可调节预应变的SMA锚具8与摇臂1、4固定连接。
板式橡胶支座7可由滑板橡胶支座代替。
当支座上支座板2下支座板6发生相对位移时，一对摇臂1受阻静止不动，而另外一对摇臂4则受支座上支座板2推挤而向外运动，从而拉伸SMA丝3使其发生伸长变形，在SMA丝3反复伸长变形过程中耗散地震能量，并且增加橡胶支座的刚度，阻止结构位移过大，避免橡胶支座翻滚失稳，并产生回复力使结构恢复原位，以满足结构正常使用要求，同时增强橡胶支座的自恢复能力，达到减震要求。根据不同性能要求，可调节锚具8来改变SMA丝3的预应变或者改变SMA丝3的直径大小以达到最佳耗能效果。
本实用新型所达到的有益效果1、SMA丝水平放置，减少了SMA丝的用量。作用过程中SMA丝始终处于水平状态或接近水平状态，可提供的水平方向回复力大。
2、提高了SMA丝的利用效率，水平位移下SMA丝始终处于拉伸状态，使SMA丝的利用效率达到100％。
3、支座的自适应性强，通过调整不同的SMA预应变水平可改变SMA橡胶支座的力学性能，增大其适用范围。
图1可调节水平布置SMA预应变的橡胶隔震支座正立面示意图，背立面与正立面相同；
图2可调节水平布置SMA预应变的橡胶隔震支座俯视图；图3下支座板平面图；图4下支座板立面图；图5上支座板平面图；图6上支座板立面图；图7连接SMA丝的摇臂正立面图；图8连接SMA丝的摇臂侧立面图；1、左侧摇臂，2、上支座板，3、SMA丝，4、右侧摇壁，5、孔，6、下支座板，7、板式橡胶支座，8、锚具，9、豁口，10、下板凹槽，11、上板凹槽。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型在板式橡胶减隔震支座的上支座板2的底面以及下支座板6的顶面有一与板式橡胶支座的上下承压面外形尺寸相配合的凹槽10、凹槽11，板式橡胶支座7置于上支座板2和下支座板6的中间。在下支座板6的在一对边靠近端部的位置开凿与摇臂1、4相适应的豁口9，另一对边侧面靠近两个端部的位置分别钻孔5，通过螺栓将摇臂1、4带孔一端与下支座板钻孔处铰接，摇臂1、4另一端与上支座板2侧面紧密接触但无任何约束。摇臂1、4的构造使摇臂1、4只能向外摆动而不能向内摆动，构造如图5所示。每对摇臂1、4之间水平布置SMA丝3，用专用的可调节预应变的SMA锚具8与摇臂1、4固定连接，如图1、2所示。
当支座产生相对位移时，上支座板2推动一侧摇臂1向橡胶支座之外的空间摆动，另一侧摇臂4因构造而运动受阻，静止不动，致使两对摇臂1、4之间水平布置得SMA丝3受拉伸长，产生恢复力，增强橡胶隔震支座的水平刚度，限制结构位移，并在相对位移反复变化过程中耗散地震能量，同时延缓地震荷载向上部结构的传输，减小结构的地震响应。
SMA产生的回复力可增强橡胶支座的自恢复能力，使结构在震后恢复原位，满足结构正常使用要求。当SMA橡胶隔震支座相对位移超出橡胶支座的允许位移要求时，SMA丝还可防止橡胶支座翻滚失稳。
根据结构以及隔震支座的不同减隔震要求，可分别调整两对锚具8，改变SMA丝的预应变水平，从而为有效控制支座的水平刚度，满足支座不同的位移要求，达到最佳耗能减震效果。SMA丝3的直径以及预应变水平可根据不同的水平刚度和设计位移要求确定，如果有必要，可以放置两组或者多组SMA耗能减震装置。
本实用新型中的板式橡胶支座7由滑板橡胶支座代替，同样能达到本实用新型的目的。
权利要求1.可调节水平布置SMA预应变的橡胶隔震支座，包括有板式橡胶支座(7)，其特征在于还包括有分别设置在板式橡胶支座(7)两侧的左侧摇臂(1)和右侧摇臂(4)，两侧的摇臂之间水平布置的SMA丝(3)、将SMA丝(3)与每对摇臂固定、用来调节预应变的SMA锚具(8)；其中，下支座板(6)与摇臂铰接的一对边靠近端部的位置设有与左侧摇臂(1)、右侧摇臂(4)厚度相适应的豁口(9)，用螺栓通过豁口(9)两侧的孔(5)将摇臂一端与下支座板(6)铰接，摇臂的另一端与上支座板(2)侧面紧密接触但无任何约束；摇臂与下支座板(6)铰接的一端有一直角豁口，通过这一直角豁口摇臂卡在下支座板(6)的棱上，摇臂位于豁口(9)内的部分为光滑的圆弧形，使摇臂只能向外摆动而不能向内摆动。
2.根据权利要求1所述的可调节水平布置SMA预应变的橡胶隔震支座，其特征在于所述的板式橡胶支座(7)可由滑板橡胶支座代替。
专利摘要可调节水平布置SMA预应变的橡胶隔震支座，属于建筑结构工程领域。本实用新型包括有板式橡胶支座(7)、分别设置在板式橡胶支座两侧的左侧摇臂(1)和右侧摇臂(4)，两侧的摇臂之间水平布置的SMA丝(3)、将SMA丝与每对摇臂固定的SMA锚具(8)；其中，下支座板(6)与摇臂铰接的一对边靠近端部的位置设有与摇臂厚度相适应的豁口(9)，用螺栓通过豁口两侧的孔(5)将摇臂一端与下支座板铰接，摇臂的另一端与上支座板(2)侧面紧密接触但无任何约束；摇臂只能向外摆动而不能向内摆动。本实用新型在作用过程中SMA丝始终处于水平受拉状态或接近水平受拉状态，可提供的水平方向回复力大。
文档编号E01D19/04GK2853883SQ20052012764
公开日2007年1月3日 申请日期2005年9月30日 优先权日2005年9月30日
发明者邓宗才, 孙宏俊, 刘春国, 牛坤 申请人:北京工业大学