多功能智能sma拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多功能智能SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座，包括下座板、上座板和鋼絲網(wǎng)橡膠彈性體，還包括有若干根SMA拉索、固定擋板、磁通量傳感器，所述固定擋板上有若干拉索孔，若干根所述SMA拉索分別位于支座的縱向兩側(cè)，每根SMA拉索分別與上、下的固定擋板聯(lián)結(jié)。本實(shí)用新型可以耗散地震發(fā)生時傳給橋梁結(jié)構(gòu)的部分能量，在水平位移超過設(shè)計位移時，SMA拉索開始受力，可以起到有效限位的作用，并且在震后可以讓梁體自動復(fù)位。在拉索端頭固定件處設(shè)置鋼彈簧墊圈，在SMA拉索拉緊前起到緩沖作用，并且可以方便的調(diào)節(jié)拉索段的自由長度；SMA拉索部分與支座主體的分離式構(gòu)造以實(shí)現(xiàn)拉索部分的可更換功能。
【專利說明】
多功能智能SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于土木工程、地震工程及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能智能SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座。
【背景技術(shù)】
[0002]普通橡膠支座作為橋梁減、隔震的重要組件，由于其制造工藝簡單和相對較低的價格，因此獲得了越來越多的重視，并取得了較快的發(fā)展。四氟乙烯滑板式橡膠支座、高阻尼橡膠支座以及鉛芯橡膠支座等逐步得到了廣泛的應(yīng)用，并成為了國內(nèi)外中、小橋梁減、隔支座的主流。然而在這幾種減、隔震支座中，四氟乙烯滑板支座在遭遇地震或重大的振動性沖擊時，支座的水平位移不能得到有效的緩沖，導(dǎo)致支座位移過大容易引起落梁;高阻尼橡膠支座具有較大的振幅和較強(qiáng)的時程依賴性，并且其剛度變化幅值高達(dá)50%，荷載和溫度變化的影響也難以精確確定，這種裝置目前推廣應(yīng)用尚不成熟。鉛芯橡膠支座耗能能力強(qiáng)，溫度、徐變等蠕變變形引起的支座次內(nèi)力較小，但支座的剪切性能受豎向荷載的影響較大，且隨著鉛芯的增加，支座自恢復(fù)能力逐漸減弱，不能在具有多頻譜效應(yīng)的地震動中有效的減、隔震。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種既可以限位又可以耗能的智慧型SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種多功能智能SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座，包括下座板、上座板和鋼絲網(wǎng)橡膠彈性體，還包括有若干根SMA拉索、固定擋板、磁通量傳感器，所述固定擋板上有若干拉索孔，若干根所述SMA拉索分別位于支座的縱向兩側(cè)，每根SMA拉索分別與上、下的固定擋板聯(lián)結(jié)。
[0005]進(jìn)一步的，所述的每根SMA拉索由SMA絲制成。
[0006]進(jìn)一步的，所述的每根SMA拉索的端部放置在固定擋板的拉索孔內(nèi)，放置完成后，使用擋板固定螺栓將固定擋板與上座板、下座板可靠連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述SMA拉索由一根整體的SMA索制成半環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩端設(shè)有方形固定件，內(nèi)側(cè)設(shè)有若干個鋼彈簧墊圈。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:
[0009](I)本實(shí)用新型充分發(fā)揮了SMA拉索的超彈性和滯回耗能的優(yōu)點(diǎn)，可以防止橡膠支座在地震中產(chǎn)生過的變形，同時可以消耗掉地震傳入橋梁結(jié)構(gòu)中的部分能量。
[0010](2)本實(shí)用新型通過磁通量傳感器可以實(shí)時獲取SMA拉索索力的變化，方便監(jiān)測支座的受力狀態(tài)和使用性能，進(jìn)而對地震后橋梁結(jié)構(gòu)的安全性能做出評估。
[0011]本實(shí)用新型適用于既有和新建的城市高架橋、公路橋、鐵路橋以及各種震區(qū)的建筑物上，起到減、隔震的作用。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的其中一個實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實(shí)用新型的軸測圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的裝配圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型中SMA拉索部分與固定擋板配合圖示；
[0016]圖4為本實(shí)用新型中一根SMA拉索的圖示；
[0017]圖5為本實(shí)用新型中SMA拉索部分可控端鋼彈簧墊圈配合圖示；
[0018]圖中:1-下座板、2-上座板、3-固定擋板、4-擋板固定螺栓、5-磁通量傳感器、6_數(shù)據(jù)傳輸線、7-磁彈儀、8-無線發(fā)射裝置、9-終端接收裝置、10-鋼絲網(wǎng)橡膠支座彈性體、11-SMA拉索、12-擋板固定螺栓、13-方形固定件、14-鋼彈簧墊圈。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型其中部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種多功能智能SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座，包括下座板1、上座板2和鋼絲網(wǎng)橡膠彈性體1，還包括有若干根SMA拉索11、固定擋板3、磁通量傳感器5，所述固定擋板3上有若干拉索孔，若干根所述SMA拉索11分別位于支座的縱向兩側(cè)，每根SMA拉索11分別與上、下的固定擋板3聯(lián)結(jié)。
[0021 ] 進(jìn)一步的，所述的每根SMA拉索11由SMA絲制成。
[0022]進(jìn)一步的，所述的每根SMA拉索11的端部放置在固定擋板3的拉索孔內(nèi)，放置完成后，使用擋板固定螺栓12將固定擋板3與上座板2、下座板I可靠連接。
[0023]進(jìn)一步的，所述SMA拉索11由一根整體的SMA索制成半環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩端設(shè)有方形固定件13，內(nèi)側(cè)設(shè)有若干個鋼彈簧墊圈14。
[0024]實(shí)施例:
[0025]如圖1?5所示，一塊矩形的下座板I和一塊矩形的上座板2，在兩塊座板之間放置鋼絲網(wǎng)橡膠支座彈性體10。
[0026]本實(shí)用新型的技術(shù)方案的技術(shù)要點(diǎn)之一是左右兩側(cè)各采用若干根SMA拉索11，由于每根SMA拉索11布置方式相同，因此擇其一(圖4、圖5示)進(jìn)行說明。將一根SMA拉索11按照設(shè)計的形狀及尺寸繞制并在特定部位使用方形固定件13可靠箍定，在兩端部有鋼彈簧墊圈14可進(jìn)行微調(diào)SMA拉索11的自由行程。
[0027]本實(shí)用新型的技術(shù)方案的技術(shù)要點(diǎn)之二是使SMA拉索11的更換更加方便，不需要拆卸整個支座。在本實(shí)施例中，就單根拉索11而言，其由SMA絲構(gòu)成。SMA拉索11的下端如圖示放置在固定擋板3的拉索孔內(nèi)，放置完成后，使用擋板固定螺栓12將固定擋板3與下座板I可靠連接。SMA拉索11的另一端與上座板2的連接與此相同。這樣即可實(shí)現(xiàn)SMA拉索11部分的更換，不需要將整個支座從結(jié)構(gòu)上拆卸下來進(jìn)行更換SMA拉索11。
[0028]本實(shí)用新型的技術(shù)方案要點(diǎn)之三是在SMA拉索11中部安裝了磁通量傳感器5，可以實(shí)時監(jiān)測SMA拉索11索力的變化，通過無線發(fā)射裝置8與互聯(lián)網(wǎng)連接，最后可以通過終端接收裝置9判斷支座和橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能。
[0029]在地震發(fā)生之前的正常狀態(tài)下，鋼絲網(wǎng)橡膠支座彈性體10使上座板2、下座板I聯(lián)結(jié)為一體，因而使本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的及可以限位有可以耗能的SMA拉索減、隔震支座表現(xiàn)為弱固定支座的形式。然而，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，地震引起的水平剪力引起鋼絲網(wǎng)橡膠支座彈性體10的剪切位移，使支座的性質(zhì)從先前的弱固定支座轉(zhuǎn)型為多向活動支座。此外，當(dāng)支座的位移值超過一定設(shè)計值時，兩側(cè)SMA拉索11開始承受拉力，起到耗能和限位的作用。
[0030]作為本實(shí)施例的一種變換，與SMA拉索11裝置配合的支座可以采用盆式支座、球型鋼支座，也可以采用其他類型和指標(biāo)的支座。
[0031]作為本實(shí)施例的一種變換，SMA拉索11端部可以采用圖5中所示的鋼彈簧墊圈14，也可以采用多組彈簧、鋼墊圈等其他類似可以起到調(diào)節(jié)拉索長度作用的構(gòu)件。
[0032]作為本實(shí)施例的一種變換，測量索力的磁通量傳感器5也可以是其他類別的傳感器。
[0033]本實(shí)用新型在橡膠支座的上、下座板之間安裝了可拆卸的形狀記憶合金(SMA)拉索，設(shè)計形成了一種智慧型SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座。該技術(shù)方案一方面則在上、下座板之間錨固多根可以調(diào)節(jié)長度的SMA拉索，當(dāng)上、下座板移位過大時，可以發(fā)揮SMA超彈性和滯回耗能的特性，不僅可以限制支座上、下座板之間的相對位移在一個可控的范圍之內(nèi)，而且可以消耗由于地震輸入到橋梁的部分能量，SMA拉索可以消除地震之后梁體的變位。方案另一方面在SMA拉索上面安裝了磁通量傳感器用來感知地震時SMA拉索中磁導(dǎo)率的變化，在外部與磁彈儀和無線傳輸裝置連接，最后經(jīng)由無線接收裝置和數(shù)據(jù)處理終端獲取地震時支座上SMA拉索索力的時程記錄，經(jīng)過專業(yè)分析可以用來評價地震后橋梁結(jié)構(gòu)的損傷程度。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，在本實(shí)用新型說明書基礎(chǔ)上所做的等同替換、改進(jìn)，或直接、間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能智能SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座，包括下座板(I)、上座板(2)和鋼絲網(wǎng)橡膠彈性體(10)，其特征在于:還包括有若干根SMA拉索(11)、固定擋板(3)、磁通量傳感器(5)，所述固定擋板(3)上有若干拉索孔，若干根所述SMA拉索(11)分別位于支座的縱向兩側(cè)，每根SMA拉索(11)分別與上、下的固定擋板(3)聯(lián)結(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座，其特征在于:所述的每根SMA拉索(11)由SMA絲制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座，其特征在于:所述的每根SMA拉索(11)的端部放置在固定擋板(3)的拉索孔內(nèi)，放置完成后，使用擋板固定螺栓(12)將固定擋板(3)與上座板(2)、下座板(I)可靠連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能SMA拉索鋼絲網(wǎng)橡膠減、隔震支座，其特征在于:所述SMA拉索(11)由一根整體的SMA索制成半環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩端設(shè)有方形固定件(13)，內(nèi)側(cè)設(shè)有若干個鋼彈簧墊圈(14)。
【文檔編號】E04B1/98GK205604064SQ201620049478
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月19日
【發(fā)明人】鄭越, 袁萬城, 宋驁?zhí)? 鐘丹, 鄭旻, 陳波, 古泉, 李振乾
【申請人】深圳橋智科技有限公司