拉索复合橡胶球减震支座的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于桥梁工程技术领域，适用于公路桥、城市高架桥等起减震作用。具体涉及一种将复合材料与橡胶、拉索相结合起来的减震支座，特别涉及一种拉索复合橡胶球减震支座。
【背景技术】
[0002]减隔震技术是一种简便、经济、先进的工程抗震手段。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。复合材料是伴随军工事业的发展而成长起来的新型材料，属于高科技产品，具有强度、耐高温、耐腐蚀、抗蠕变等一系列优点。
[0003]中国发明专利授权公告号CN 103334376A公开一种复合橡胶球桥梁减震支座，由内部复合橡胶球、高强绳网和外部橡胶球壳组成。内部复合橡胶球体的结构组成以及包裹高强绳网的存在有效地约束了内部复合橡胶球在受压后的水平方向变形，极大的提高了支座的竖向承载力。正常使用时，该实用新型通过变形起到固定支座的效果；多遇地震作用时，该支座可以通过支座变形消耗地震对桥梁所产生的作用能量；罕遇地震作用时，该支座可以发生滑动和转动，有效降低了下部结构的地震力需求。本实用新型结构简单、制作方便、性价比高，具有较高的经济效益。
[0004]但是，上述专利技术方案存在不足，复合橡胶球桥梁减震支座虽然承载力、抗剪能力有所提高，但是在大地震作用下，水平方向可能发生滚动，水平位移较大，稳定性较差。另夕卜，上、下支座板之间的水平位移得不到有效地缓冲及复位。因此，有必要对已有技术中的桥梁支座做进一步的改进。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提出一种拉索复合橡胶球减震支座，所述支座既有较高竖向承载能力、满足正常使用功能，并能在地震或重大冲击作用下通过支座的少量滑动和滚动，减小传递到下部结构的地震力，也有自复位功能，还能在强地震作用下通过拉索可靠限位，防止相邻梁碰撞以及落梁的发生。另外，拉索限位组装方便，可自由调节及更换。
[0006]为达到以上目的，本实用新型采用的解决方案:支座由上下座板、复合橡胶球体组成，复合橡胶球体放置在上下座板之间，复合橡胶球体采用整体球型，内部复合橡胶球采用复合橡胶材料，在内部复合橡胶球外包裹高强绳网，并在内部复合橡胶球和高强绳网的组合体外硫化形成外层橡胶球壳。其中内部复合橡胶球是包含内部绳网框架结构的，也可以是均匀掺加了纤维材料的复合橡胶材料制成；包裹用的高性能绳网可以采用多种材料，如高强钢丝、高分子纤维布等；其目的是当支座受到荷载作用时，复合橡胶球和高强绳网一起充分发挥纤维复合材料的抗拉性能，在空间约束核心橡胶体的变形，远超过传统橡胶支座内置薄钢板的约束作用，因而可以大大增加支座的轴向承载能力。拉索限位部分将上下座板可靠连接起来，且拉索部分可以更换及调节拉索自由程。在拉索端头固定件处设置钢弹簧垫圈，钢弹簧垫圈可以起到缓冲作用，并且可以自由调节钢弹簧垫圈的长度，在拉索部分组装到支座上之前，预先按照设计尺寸做成最终成型的形状，与拉索固定板一起通过螺栓固定在支座的上下座板上，需要拆卸时只需拆开拉索固定板和支座上下座板的连接即可。
[0007]在正常使用状态或较小地震下，拉索复合橡胶球减震支座的中间橡胶球会受到上下座板的挤压而发生变形，能够实现转角和水平位移等正常使用的功能。在中震或强震作用下，可以利用复合橡胶球体与座板的摩擦力，支座发生剪切变形，消耗能量；同时，还能将地震产生的动能转换为势能，势能又可形成恢复力，并且橡胶球体也提供恢复力，以达到双重自复位功能，此时拉索可以实现其在强震下可靠限制上下座板的相对滑移位移，以达到防止因支座位移过大导致相邻联碰撞以及落梁的发生，同时还可实现在任意时刻可以方便更换整个拉索部分的功能。同时，因为拉索复合橡胶球减震支座具有各向同性的特点，支座适用范围广，且对来自各个方向的地震动输入都能发挥作用。
[0008]本实用新型提出的一种拉索复合橡胶球减震支座，包括位于中间的复合橡胶球体1、上座板2、下座板3组成，其中:位于中间的复合橡胶球体I由内部复合橡胶球6、高强绳网8和外部橡胶球壳7组成，所述内部复合橡胶球6被具有各向同性约束能力的高强绳网8紧密包裹，所述高强绳网8外包裹外部橡胶球壳7 ;所述外部橡胶球壳7通过橡胶硫化形成，密实包裹内部复合橡胶球6和高强绳网8 ;所述上座板2底部为凹球面，所述下座板3顶部为凹球面，所述复合橡胶球体I位于上座板2的凹球面和下座板3的凹球面之间，所述上座板2和下座板3的凹球面均为大半径球面；上座板2和下座板3四周分别通过拉索4连接。
[0009]本实用新型中，所述高强绳网8采用高强钢丝或高强纤维制成，并编制为三角形网格。
[0010]本实用新型中，每根拉索4由钢绞线、高强度钢丝绳或碳纤维束制成。
[0011]本实用新型中，所述每根拉索4的端部放置于拉索固定板11的拉索孔内，所述拉索固定板11与上座板2和下座板3分别通过拉索固定板螺栓5连接。
[0012]本实用新型中，所述拉索4两端设置有固定件10，所述固定件10呈方形结构，其与拉索4连接的内侧设有若干个钢弹簧垫圈9。
[0013]本实用新型中，所述内部复合橡胶球和外部橡胶球壳实用的橡胶可以是天然橡胶、合成橡胶或高阻尼橡胶中任一种。
[0014]本实用新型中，所述内部复合橡胶球是实心圆球体，可以是包含内部绳网框架结构实心球体，或可以是均匀掺加了约束纤维的复合橡胶材料制成实心球体。
[0015]本实用新型的有益效果在于:
[0016]1、充分发挥了复合橡胶球桥梁减震支座的优点，竖向承载能力大，耗能大，能满足在正常使用情况下的伸缩位移和转动要求，各向同性。
[0017]2、上下座板之间的拉索通过拉索固定板将拉索分别与支座上下座板可靠连接在一起，实现其在强震下限制上下座板的相对滑移位移，以防止位移过大引起相邻联碰撞以及落梁的发生。
[0018]3、拉索端部预先设置钢弹簧垫圈，通过增加或减少钢弹簧垫圈圈数的办法，能够方便实现调节拉索