一种具有夹层限位结构的橡胶支座

技术领域

本发明属于桥梁支座制造产业和桥梁建设工程领域，具体涉及一种具有夹层限位结构的橡胶支座。

背景技术

板式橡胶支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台，并同时能完成梁体结构所需要的变形(水平位移和转角)，根据这些要求，板式橡胶支座应设计成在垂直方向具有足够的刚度，从而保证在最大竖向荷载作用下，支座产生较小的变形，在水平方向则应具有一定的柔性以适应梁体由于制动力、温度、混凝土的收缩、徐变及荷载作用等引起的水平位移，同时橡胶支座还应适应梁端的转动。

传统的板式橡胶支座内部的钢板一直采用2～5mm不等的碳素结构钢，这种钢板往往需要进行化学酸洗、喷砂等复杂的表面处理后方可与橡胶进行硫化，处理工序复杂且存在很大的环境污染，同时碳素钢在空气中非常容易生锈，不宜较长时间存放，一旦在表面处理后不及时使用则其和橡胶的粘结性能会变差，会导致支座存在很大的质量隐患。

此外，橡胶支座内部的钢板夹层将相邻的橡胶层分隔，在支座受压和剪切的时候，钢板会引起外侧橡胶层发生明显的“鼓出”现象，支座在长期受力过程中，鼓出部分往往会发生提前的老化龟裂现象，影响支座使用寿命，当橡胶支座发生过大水平剪切变形时，钢板和橡胶层之间的粘结部位更容易发生剥离而导致支座损坏。

同时，橡胶支座是被动跟随桥梁的梁体而发生水平位移，没有自复位的能力，在地震力等不确定因素的过大外力作用下，支座会发生超出设计范围的水平剪切变形，且无法复位，在这种情况下，支座更容易发生开裂和加速老化的现象，从而缩短支座的使用寿命，严重的情况支座会直接发生开裂破坏，从而给桥梁结构和行车安全带来严重的安全隐患。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种具有夹层限位结构的橡胶支座，能够解决现有板式橡胶支座所存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种具有夹层限位结构的橡胶支座，包括支座本体，所述支座本体上设有夹层限位结构；

所述夹层限位结构包括夹层结构和限位结构，所述支座本体采用所述夹层结构，所述限位结构安装在所述支座本体外侧。

在本发明一个较佳实施例中，所述夹层结构包括若干夹层板和橡胶体，若干所述夹层板平行设置在所述橡胶体内，所述夹层板与所述橡胶体一体硫化成型。

在本发明一个较佳实施例中，所述夹层板的材质包括纯钛和钛合金。

在本发明一个较佳实施例中，所述橡胶体的材质包括普通橡胶和阻尼橡胶。

在本发明一个较佳实施例中，所述夹层板表面通过激光切割工艺阵列的开设有若干排列孔，每层所述夹层板上下的所述橡胶体贯通所述排列孔后组成一个整体。

在本发明一个较佳实施例中，所述限位结构包括上封板、下封板和两限位板，所述上封板与所述下封板分别与所述橡胶体的上下面整体硫化而成，两所述限位板对称的垂直设置在所述下封板上表面靠近两平行侧边处。

在本发明一个较佳实施例中，所述上封板与两所述限位板对应边分别开设有一U型口。

在本发明一个较佳实施例中，所述限位板顶部设有凸台，所述凸台嵌入所述U型口，并与所述U型口的内侧面相间隔。

本发明的有益效果是：本发明一种具有夹层限位结构的橡胶支座，该支座具有夹层限位结构，能够解决现有板式橡胶支座具有的加工污染环境、容易生锈、外侧橡胶层发生明显的“鼓出”现象和超出设计范围的水平剪切变形的问题。

附图说明

图1为一种具有夹层限位结构的橡胶支座主视图的剖视图。

图2为一种具有夹层限位结构的橡胶支座的俯视图。

图3为一种具有夹层限位结构的橡胶支座的左视图。

图4为现有板式橡胶支座受力后发生明显的“鼓出”现象的主视图。

图5为现有板式橡胶支座受力后发生水平剪切变形的主视图。

附图中各部件的标记如下：1、夹层板；2、橡胶体；3、排列孔；4、上封板；5、下封板；6、限位板；7、U型口；8、凸台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图5，本发明实施例包括：

一种具有夹层限位结构的橡胶支座，包括支座本体，所述支座本体上设有夹层限位结构，所述夹层限位结构包括夹层结构和限位结构，所述支座本体采用所述夹层结构，所述限位结构安装在所述支座本体外侧。

所述夹层结构解决了现有板式橡胶支座具有的加工污染环境、容易生锈和外侧橡胶层发生明显的“鼓出”现象的问题，所述限位结构解决了现有板式橡胶支座超出设计范围的水平剪切变形的问题。

所述夹层结构包括若干夹层板1和橡胶体2，若干所述夹层板1平行设置在所述橡胶体2内，所述夹层板1与所述橡胶体2一体硫化成型。

所述夹层板1的形状包括圆形和矩形，本实施例中所述夹层板1的形状为圆形。

所述夹层板1的材质包括纯钛和钛合金，其均具有很强的耐腐蚀性，在空气中不会被锈蚀，不需要复杂的表面处理工艺，且储存方便，而普通碳素钢很快就会锈蚀，进行酸洗或喷砂的表面处理工艺对环境产生污染。

本实施例中，所述夹层板1的材质为钛合金，钛合金是一种轻质高强度金属材料，以钛为基础元素，加入其他金属元素(如铝、硅、钒、锰、镍等)制成的一种合金材料，钛合金具有极高的抗拉强度、硬度、抗疲劳性能、延伸强度和耐腐蚀能力，广泛用于航空、航天、汽车、医疗等领域，其力学性能远远优于普通碳素钢，但其密度为仅为碳素钢的60％，可在降低产品重量的同时大幅度的提高支座的竖向刚度和水平剪切性能。

所述橡胶体2的材质包括普通橡胶和阻尼橡胶。

所述夹层板1表面通过激光切割工艺阵列的开设有若干排列孔3，每层所述夹层板1上下的所述橡胶体2贯通所述排列孔3后组成一个整体，可大幅提高支座的水平剪切性能，一方面支座内部的所述橡胶体2变成一个整体后，能有效缓解困扰多年的橡胶支座受力后发生的“鼓出”的现象，另一方面所述橡胶体2和夹层板1之间的连接更为紧密，而不是普通的粘接，这样支座也能在地震力的作用下发生更大的剪切位移，起到减震的作用。

所述排列孔3采用激光切割工艺，下料快速不变形，一次成型无毛边，而普通碳素钢板下料往往采用机械冲压的方式，速度慢易变形，往往需要处理毛边和油污，还需额外进行化学酸洗和喷砂的表面处理。

所述排列孔3的形状包括圆形和矩形，本实施例中所述排列孔3的形状为圆形。

所述钛合金的所述夹层板1表面开所述排列孔3后的力学性能依然远远优于碳素钢。

所述限位结构包括上封板4、下封板5和两限位板6，所述上封板4与所述下封板5分别与所述橡胶体2的上下面整体硫化而成，分别可以保证支座与梁体接触面的受力均匀，以及支座与垫石接触面的受力均匀。

两所述限位板6对称的垂直设置在所述下封板5上表面靠近两平行侧边处，所述上封板4与两所述限位板6对应边分别开设有一U型口7，所述限位板6顶部设有凸台8，所述凸台8嵌入所述U型口7，并与所述U型口7的内侧面相间隔，一方面能限制支座在设计的水平位移值内活动而不被剪坏，另一方面也可防止梁体在发生过大位移后直接从支座表面脱落而发生“落梁”的严重危害。

现有技术相比，本发明一种具有夹层限位结构的橡胶支座，该支座具有夹层限位结构，能够解决现有板式橡胶支座具有的加工污染环境、容易生锈、外侧橡胶层发生明显的“鼓出”现象和超出设计范围的水平剪切变形的问题。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。