申请/专利权人：中国建筑股份有限公司

申请日：2018-04-28

公开（公告）日：2024-01-23

公开（公告）号：CN108560408B

主分类号：E01D19/04

分类号：E01D19/04;E04B1/98;E04H9/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.23#授权;2018.10.23#实质审查的生效;2018.09.21#公开

摘要：一种铅芯金属橡胶支座及其施工方法；其中，铅芯金属橡胶支座包括支座本体、上连接座和下连接座；支座本体整体呈块状，包括镍钛形状记忆合金金属橡胶块、钢板层和铅芯；镍钛形状记忆合金金属橡胶块中间隔开设有一组孔道；钢板层有一组、沿竖向平行间隔分布在镍钛形状记忆合金金属橡胶块中；其中，每个钢板层水平设置，并且在钢板层的板面上、对应孔道的位置处开设有孔洞；铅芯竖向穿设在镍钛形状记忆合金金属橡胶块的孔道中；上连接座通过上连接件与上部结构物连接；下连接座通过下连接件与下部结构物连接。本发明解决了传统的普通橡胶支座耐久性差、自恢复能力弱、耗能能力差以及弹性范围太小的技术问题。

主权项：1.一种铅芯金属橡胶支座，设置在上部结构物（1）与下部结构物（6）之间；其特征在于：包括有支座本体（4）、上连接座（3）和下连接座（5）；所述支座本体（4）整体呈块状，包括有镍钛形状记忆合金金属橡胶块（4.1）、钢板层（4.2）和铅芯（4.3）；所述镍钛形状记忆合金金属橡胶块（4.1）中间隔开设有一组孔道（9）；其中，每个孔道（9）竖向贯穿镍钛形状记忆合金金属橡胶块（4.1）；所述钢板层（4.2）有一组、沿竖向平行间隔分布在镍钛形状记忆合金金属橡胶块（4.1）中；其中，每个钢板层（4.2）水平设置，并且在钢板层（4.2）的板面上、对应孔道（9）的位置处开设有孔洞（8）；所述铅芯（4.3）有一组，间隔布置在镍钛形状记忆合金金属橡胶块（4.1）中；其中，每个铅芯（4.3）呈柱状，竖向穿设在镍钛形状记忆合金金属橡胶块（4.1）的孔道（9）中；其中，铅芯（4.3）的顶部与支座本体（4）的顶面平齐，铅芯（4.3）的底部与支座本体（4）的底面平齐；所述上连接座（3）呈板状，水平连接在支座本体（4）的顶部；在上连接座（3）的顶面间隔设置有竖向的上连接件（2）；所述上连接座（3）通过上连接件（2）与上部结构物（1）连接；所述下连接座（5）呈板状，水平连接在支座本体（4）的底部；在下连接座（5）的底面间隔设置有竖向的下连接件（7）；所述下连接座（5）通过下连接件（7）与下部结构物（6）连接；所述上连接座（3）与支座本体（4）之间通过金属结构胶连接；所述下连接座（5）与支座本体（4）之间通过金属结构胶连接；最上部钢板层（4.2）与镍钛形状记忆合金金属橡胶块（4.1）的顶面之间的间距为15mm-30mm；最下部钢板层（4.2）与镍钛形状记忆合金金属橡胶块（4.1）的底面之间的间距为15mm-30mm；相邻钢板层（4.2）之间的间距为15mm-30mm；铅芯（4.3）的水平切面的直径尺寸为30mm-60mm，相邻铅芯（4.3）之间的间距为90mm-180mm；所述镍钛形状记忆合金金属橡胶块（4.1）是由镍钛形状记忆合金丝经过绕丝、拉伸、编织、在模具中冲压成型的，并且在冲压镍钛形状记忆合金金属橡胶块（4.1）时在其中放置钢板，使之形成一个整体。

全文数据：一种铅芯金属橡胶支座及其施工方法技术领域[0001]本发明属于工程结构减、隔震领域，尤其涉及一种铅芯金属橡胶支座及其施工方法。背景技术[0002]在土木工程中，结构在地震作用下会产生损伤、破坏甚至倒塌，因此提高结构的抗震能力就显得尤为重要。在众多的结构抗震措施中利用隔震支座实现结构的减、隔震，由于建设成本低、施工方便受到广泛重视。但是现阶段的多数减、隔震支座多采用普通橡胶作为支座本体，但是橡胶材料存在耐久性差、自恢复能力弱、耗能能力差、弹性范围太小等缺点。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种铅芯金属橡胶支座及其施工方法，要解决传统的普通橡胶支座耐久性差、自恢复能力弱、耗能能力差以及弹性范围太小的技术问题。[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。[0005]一种铅芯金属橡胶支座，设置在上部结构物与下部结构物之间；包括有支座本体、上连接座和下连接座;所述支座本体整体呈块状，包括有镍钛形状记忆合金金属橡胶块、钢板层和铅芯;所述镍钛形状记忆合金金属橡胶块中间隔开设有一组孔道;其中，每个孔道竖向贯穿镍钛形状记忆合金金属橡胶块;所述钢板层有一组、沿竖向平行间隔分布在镍钛形状记忆合金金属橡胶块中；其中，每个钢板层水平设置，并且在钢板层的板面上、对应孔道的位置处开设有孔洞；所述铅芯有一组，间隔布置在镍钛形状记忆合金金属橡胶块中；其中，每个铅芯呈柱状，竖向穿设在镍钛形状记忆合金金属橡胶块的孔道中；其中，铅芯的顶部与支座本体的顶面平齐，铅芯的底部与支座本体的底面平齐;所述上连接座呈板状，水平连接在支座本体的顶部;在上连接座的顶面间隔设置有竖向的上连接件;所述上连接座通过上连接件与上部结构物连接;所述下连接座呈板状，水平连接在支座本体的底部;在下连接座的底面间隔设置有竖向的下连接件;所述下连接座通过下连接件与下部结构物连接。[0006]优选的，所述上连接座与支座本体之间通过金属结构胶连接;所述下连接座与支座本体之间通过金属结构胶连接。[0007]优选的，所述上连接件与上连接座之间焊接连接;所述下连接件与下连接座之间焊接连接。[0008]一种铅芯金属橡胶支座的施工方法，包括步骤如下。步骤一，制作支座本体:所述支座本体包括钢板层、铅芯和镍钛形状记忆合金金属橡胶块；_步骤二，组装上连接座和下连接座:将支座本体分别与上连接座、下连接座进行连接；步骤三，安装上连接座和下连接座:将上连接座通过上连接件与上部结构物相连，将下连接座通过下连接件与下部结构物相连。[0009]优选的，步骤一中所述镍钛形状记忆合金金属橡胶块的制作方法为:将镍钛形状记忆合金经过绕丝、拉伸、编织、在模具中冲压成型；并且在冲压镍钛形状记忆合金金属橡胶块时在其中放置钢板，使之形成一个整体，并在冲压时预留孔道。[0010]与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。[0011]1、本发明在镍钛形状记忆合金金属橡胶块中间隔开设有一组孔道，并且在钢板层的板面上、对应孔道的位置处开设有孔洞，然后再在孔道中插入铅芯；由于铅芯的滞回性能很好，在同等变形下可以实现更好的耗能;铅芯的变形与支座的变形时协调的，当支座产生水平变形时利用铅芯良好的滞回性能，增强耗能能力和自复位能力，从而提高了支座的隔震性能。[0012]2、本发明在镍钛形状记忆合金金属橡胶块中设置一组钢板层，并且最上部钢板层与镍钛形状记忆合金金属橡胶块的顶面之间的间距为15mm-30mm;最下部钢板层与镍钛形状记忆合金金属橡胶块的底面之间的间距为15mm-30mm;相邻钢板层之间的间距为15mm-30mm;钢板层的边缘与镍钛形状记忆合金金属橡胶块对应一侧侧面之间的间距不小于20mm，钢板层的这种布置使得整体结构不仅具有良好的长期工作稳定性、耐久性好和超弹性而且结构形式简单、受力明确。[0013]3、本发明中的支座本体采用的镍钛形状记忆合金金属橡胶块是由镍钛形状记忆合金丝经过绕丝、拉伸、编织、在模具中冲压成型的，并且在冲压镍钛形状记忆合金金属橡胶块时在其中放置钢板，使之形成一个整体，并在冲压时预留相应孔道;这种金属橡胶材料由镍钛形状记忆合金制成，其耐久性好、耐高温和低温能力强，使用寿命远远高于传统普通橡胶支座;并且镍钛形状记忆合金材料具有良好的耗能能力、形状记忆特性和超弹性，通过形状记忆合金丝的塑性变形、形状记忆合金丝之间的干摩擦可以使该支座在地震作用下获得较高的阻尼，因此该支座具有良好的减、隔震功能;此外由于镍钛形状记忆合金具有良好的超弹特性和形状记忆特性，因此本支座具有良好的自复位能力。[0014]4、本发明结构形式简单、紧凑、受力明确，易于加工装配，有很好的推广和实用价值。附图说明[0015]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。[0016]图1是本发明的铅芯金属橡胶支座的使用结构示意图。[0017]图2是本发明的支座本体的剖面示意图。[0018]图3是本发明的钢板层的结构示意图。[0019]图4是本发明的镍钛形状记忆合金金属橡胶块的结构示意图。[0020]附图标记：1-上部结构物、2-上连接件、3-上连接座、4-支座本体、4.1-镍钛形状记忆合金金属橡胶块、4.2-钢板层、4.3-铅芯、5-下连接座、6-下部结构物、7-下连接件、8-孔洞、9-孔道。具体实施方式[0021]如图1-4所示，这种铅芯金属橡胶支座，设置在上部结构物丨与下部结构物6之间；包括有支座本体4、上连接座3和下连接座5;所述支座本体4整体呈块状，包括有镍钛形状记忆合金金属橡胶块4•1、钢板层4.2和铅芯4.3;所述镍钛形状记忆合金金属橡胶块4•1中间隔开设有一组孔道9;其中，每个孔道9竖向贯穿镍钛形状记忆合金金属橡胶块4•1;所述钢板层4.2有一组、沿竖向平行间隔分布在镍钛形状记忆合金金属橡胶块4•1中；其中，每个钢板层4.2水平设置，并且在钢板层4•2的板面上、对应孔道9的位置处开设有孔洞8;所述铅芯4.3有一组，间隔布置在镍钛形状记忆合金金属橡胶块4•1中；其中，每个铅芯4.3呈柱状，竖向穿设在镍钛形状记忆合金金属橡胶块4•1的孔道9中；其中，铅芯4•3的顶部与支座本体4的顶面平齐，铅芯4.3的底部与支座本体4的底面平齐;所述上连接座3呈板状，水平连接在支座本体4的顶部;在上连接座3的顶面间隔设置有竖向的上连接件2;所述上连接座3通过上连接件2与上部结构物1连接;所述下连接座5呈板状，水平连接在支座本体4的底部;在下连接座5的底面间隔设置有竖向的下连接件7;所述下连接座5通过下连接件7与下部结构物6连接。[0022]本实施例中，所述上连接座3与支座本体4之间通过金属结构胶连接;所述下连接座5与支座本体4之间通过金属结构胶连接。[0023]本实施例中，所述上连接件2与上连接座3之间焊接连接;所述下连接件7与下连接座5之间焊接连接。[0024]这种铅芯金属橡胶支座的施工方法，包括步骤如下。[0025]步骤一，制作支座本体4:所述支座本体4包括钢板层4.2、铅芯4•3和镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1。[0026]步骤二，组装上连接座3和下连接座5:将支座本体4分别与上连接座3、下连接座5进行连接。[0027]步骤三，安装上连接座3和下连接座5:将上连接座3通过上连接件2与上部结构物1相连，将下连接座5通过下连接件7与下部结构物6相连。[0028]本实施例中，步骤一中所述镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1的制作方法为:将镍钛形状记忆合金经过绕丝、拉伸、编织、在模具中冲压成型；并且在冲压镍钛形状记忆合金金属橡胶块时在其中放置钢板，使之形成一个整体，并在冲压时预留孔道9。镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1制作完成后将预制的铅芯4.3插入到孔道9中，形成支座本体4;这种金属橡胶材料由镍钛形状记忆合金制成，其耐久性好、耐高温和低温能力强，使用寿命远远高于传统普通橡胶支座；镍钛形状记忆合金材料具有良好的耗能能力、形状记忆特性和超弹性，通过形状记忆合金丝的塑性变形、形状记忆合金金属橡胶内部的形状记忆合金丝之间的干摩擦可以使该支座在地震作用下获得较高的阻尼，因此该支座具有良好的减、隔震功能;此外由于镍钛形状记忆合金具有良好的超弹特性和形状记忆特性，因此本支座具有良好的自复位能力。[0029]本实施例中，最上部钢板层4.2与镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1的顶面之间的间距为15mm-30mm;最下部钢板层4.2与镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1的底面之间的间距为15mm-30mm;相邻钢板层4.2之间的间距为15[11111-30111111。[0030]本实施例中，所述钢板层4.2的边缘与镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1对应一侧侧面之间的间距不小于20mm。[0031]本实施例中，铅芯4.3的水平切面的直径尺寸为30_-60_，相邻铅芯4.3之间的间距为90mm-180mm。[0032]本实施例中，所述上连接座3与支座本体4之间通过金属结构胶连接;所述下连接座5与支座本体4之间通过金属结构胶连接。[0033]本实施例中，所述上连接件2与上连接座3之间通过焊接连接;所述下连接件7与下连接座5之间通过焊接连接。[0034]本实施例中，所述上连接座3和下连接座5均由钢材制成。[0035]步骤一中，在编织和冲压之前加入的钢板层4.2上开设有孔洞8,孔洞8是在钢板层4.2制作时开设的，这样可以减小冲压时的阻力。[0036]上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。

权利要求：1.一种铅芯金属橡胶支座，设置在上部结构物（1与下部结构物6之间；其特征在于：包括有支座本体4、上连接座3和下连接座5;所述支座本体4整体呈块状，包括有镍钛形状记忆合金金属橡胶块4•1、钢板层4.2和铅芯4.3;所述镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1中间隔开设有一组孔道9;其中，每个孔道9竖向贯穿镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1;所述钢板层4.2有一组、沿竖向平行间隔分布在镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1中；其中，每个钢板层4•2水平设置，并且在钢板层4.2的板面上、对应孔道9的位置处开设有孔洞8;所述铅芯4.3有一组，间隔布置在镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1中；其中，每个铅芯4.3呈柱状，竖向穿设在镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1的孔道9中；其中，铅芯4.3的顶部与支座本体4的顶面平齐，铅芯4.3的底部与支座本体4的底面平齐；所述上连接座3呈板状，水平连接在支座本体4的顶部;在上连接座3的顶面间隔设置有竖向的上连接件2;所述上连接座3通过上连接件2与上部结构物（1连接;所述下连接座5呈板状，水平连接在支座本体4的底部;在下连接座5的底面间隔设置有竖向的下连接件7;所述下连接座5通过下连接件7与下部结构物6连接。2.根据权利要求1所述的铅芯金属橡胶支座，其特征在于:所述上连接座（3与支座本体4之间通过金属结构胶连接;所述下连接座5与支座本体4之间通过金属结构胶连接。3.根据权利要求2所述的铅芯金属橡胶支座，其特征在于:所述上连接件2与上连接座3之间焊接连接;所述下连接件7与下连接座5之间焊接连接。4.一种权利要求1-3中任意一项所述的铅芯金属橡胶支座的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤一，制作支座本体4:所述支座本体4包括钢板层4•2、铅芯4.3和镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1;步骤二，组装上连接座3和下连接座5:将支座本体4分别与上连接座3、下连接座5进行连接；步骤三，安装上连接座（3和下连接座（5:将上连接座（3通过上连接件（2与上部结构物⑴相连，将下连接座⑸通过下连接件⑺与下部结构物⑹相连。5.根据权利要求4所述的铅芯金属橡胶支座的施工方法，其特征在于:步骤一中所述镍钛形状记忆合金金属橡胶块4.1的制作方法为:将镍钛形状记忆合金经过绕丝、拉伸、编织、在模具中冲压成型;并且在冲压镍钛形状记忆合金金属橡胶块时在其中放置钢板，使之形成一个整体，并在冲压时预留孔道9。

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