[发明专利]拉索限位刚度差异组合橡胶减震支座

说明书

本申请公开了一种拉索限位刚度差异组合橡胶减震支座，由上下顶板和封板、叠层区、滑动区、拉索组成，其中拉索贯穿上下顶板的预留孔道，叠层区由橡胶层和加劲钢板叠合而成，滑动区具有若干由滑动钢板、四氟滑板和加劲钢板组成的摩擦层。其特征是不改变竖向承载能力，摩擦层可以发生滑动位移，减小支座水平刚度，提高支座位移能力，从而延长周期达到减隔震的目的；滑动面具有一定的耗能能力；强震作用下通过拉索拉紧具有限位能力；在地震作用过后，支座具有一定的自恢复性，也可以迅速维修替换。在正常使用状态也可以适应上部结构的更大的位移，以及调节不同刚度墩台所受到的水平力与弯矩。

技术领域

本申请属于桥梁工程、抗震领域，具体涉及到一种具有整体型组合截面、地震中能够发生局部滑动从而可以减小刚度并增大耗能能力，大震时还可以通过拉索拉紧限制梁体位移的橡胶支座。

背景技术

从汶川地震开始，人们对桥梁抗震能力的重视程度越来越高。震害表明中小跨径桥梁采用板式橡胶支座居多，由于板式橡胶支座剪切刚度过大，水平变形能力及耗能能力过低，无法适应地震中更大的位移需求，大震作用下尤其是有近断层速度脉冲时，更容易发生破坏使得梁体位移过大，进一步导致梁体碰撞甚至落梁，需要对其进行改进。

为此人们提出了变形能力更大的减隔震支座，其中应用较广泛的为铅芯橡胶支座：在叠层橡胶支座的基础上，在内部加入一根或多根铅棒，利用铅棒受剪塑性变形，减小刚度延长结构周期，同时具有较好的耗能效果。

然而，铅芯支座的温度敏感性较大，在低温环境中使用需要慎重考虑；铅芯支座在大震作用下依旧无法约束梁体位移；此外铅芯支座在制造、使用、维修的过程中容易对环境造成污染，支座更换后的废弃铅芯处理也是不容小觑的环境问题。

考虑到中小跨径桥梁中板式橡胶支座应用较为广泛，需要在保留板式橡胶支座原有优点的前提下，提升支座的减隔震性能和位移能力；进一步地，需要在强震作用下能够限制上部结构的位移。

发明内容

为解决上述问题，本申请在板式橡胶支座基础上，在若干层加劲钢板上放置一定面积的四氟滑板和滑动钢板形成滑动区，周围橡胶层与加劲钢板叠层粘结形成叠层区，四氟滑板和滑动钢板之间可以发生相对滑动，并在此基础上，设置若干条贯穿上下顶板的、一定长度的拉索，拉索可有效约束支座本体的变形范围，形成拉索限位刚度差异组合橡胶减震支座。

为达到以上目的，本申请采用如下技术方案：

一种拉索限位刚度差异组合橡胶减震支座，其特征在于，包括上顶板(1)、锚固螺栓(2)、抗剪块(3)、上封板(4)、下顶板(11)、下封板(12)、若干拉索(13)、叠层区(14)、滑动区(15)；叠层区(14)由橡胶层(9)和加劲钢板 (8)叠合而成，两者硫化粘结；滑动区(15)中有若干个摩擦层(5)，每个摩擦层由滑动钢板(6)、四氟滑板(7)、加劲钢板(8)组成，四氟滑板(7)与加劲钢板(8)可靠粘结，四氟滑板(7)与滑动钢板(8)之间可发生相对滑动；

所述上封板(4)、下封板(12)各自通过上顶板(1)、下顶板(11)分别与外部结构可靠连接；

所述顶板(1)、(11)的预留孔道若干孔道，各个拉索(13)穿过顶板(1)、 (11)的预留孔道，拉索(13)组件与顶板(1)、(11)形成连接，以保证顶板 (1)、(11)的相对位移在设计指定范围之内，避免橡胶支座发生过大的剪切变形。本申请设置若干条贯穿上下顶板的、一定长度的拉索，拉索可有效约束支座本体的变形范围，形成拉索限位刚度差异组合橡胶减震支座。

仅作为举例，所述上顶板(1)、下顶板(11)带有螺栓孔，与外部结构(例如梁底、墩顶)的预埋件连接；也可以通过焊接实现。梁底、墩顶等仅作为例举，非限定，任何适用于本发明支座场景。

进一步的，所述上顶板(1)与上封板(4)之间，以及下顶板(11)与下封板(12)之间设置辅助机构，以保证支座本体与顶板之间的整体性。