【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及橋梁支座，具體涉及一種用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座及制作方法。
技術介紹
1、在橋梁工程領域，尤其是大縱坡、大橫坡、斜彎坡等坡度變化大的橋梁建設中，支座作為連接橋梁上部結構與下部結構的關鍵部件，支座應具備足夠的抗剪切能力和復位能力，以防止梁體在長期反復的汽車制動力作用下沿坡道方向滑移，避免由于變形過大而導致的支座受力不平衡或脫空現象，特別是對于單向行駛的公路長橋，支座的設計應更加注重其抗滑移穩定性；同時，對于提高橋梁的抗震性能、保障橋梁在極端條件下的安全穩定具有至關重要的作用。
2、目前，常用的支座主要包括鉛芯橡膠隔震支座和板式橡膠支座。
3、板式橡膠支座是由薄鋼板與薄橡膠層交替疊合而成的復合橡膠支座。這種設計不僅利用了橡膠的緩沖減震特性，還通過鋼板的約束作用顯著提升了支座的豎向壓縮剛度，有效限制了橡膠的豎向變形，同時對其水平變形保持了良好的適應性。盡管如此，復合橡膠支座在應對如汽車制動力等較低水平力時，仍可能因自身柔性較大而產生顯著變形，在大坡度橋梁中缺乏變形復位能力，影響了其在實際應用中的穩定性和可靠性。然而，板式橡膠支座在承受大坡度橋梁因溫度變化、風力作用等引起的位移時，其彈性和恢復性相對較差，難以滿足橋梁的縱橫向位移需求。同時，在地震等極端荷載作用下，板式橡膠支座容易發生較大的變形和剪切破壞，導致橋梁結構的損傷甚至倒塌。
4、為了進一步優化隔震支座的性能，鉛芯橡膠支座應運而生。鉛芯橡膠支座由鉛芯、橡膠和外殼三部分構成，形成了一個緊湊而高效的隔震系統。其中，鉛芯
技術實現思路
1、本專利技術的目的就是針對現有技術的缺陷，提供一種用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座及制作方法，該有機硅芯板式橡膠隔震支座可有效抵抗高速剪切作用下的外部水平荷載，適用于大坡度橋梁，有利于降低大坡度橋梁伸縮縫的變形要求，防止梁體在長期反復的汽車制動力作用下沿坡道方向滑移，避免由于變形過大導致的支座受力不平衡或脫空現象。
2、為了解決上述技術問題，第一方面，本專利技術提供一種用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，包括支座本體，所述支座本體包括兩個封層板和彈性體，所述彈性體固定設置在兩個封層板之間，所述彈性體的中心沿軸向設置芯孔，所述芯孔內設置芯體，所述芯體采用非牛頓流體有機硅材料制成，使得所述芯體受到低速剪切作用時展現為可塑性并維持在低剛度剪切狀態、受到高速剪切作用時展現為剛性并維持在高剛度剪切和高粘稠減震狀態。
3、在一些實施例中，所述芯體呈波紋柱狀，并與彈性體緊密貼合。
4、進一步地，所述芯體包括芯柱和波紋環，所述波紋環套設在芯柱的外壁上，所述波紋環與芯柱為一體成型結構。
5、進一步地，所述芯柱的直徑為支座本體的寬度或直徑的1/10，所述波紋環的波峰高度為芯柱的直徑的1/3、波距為芯柱的半徑。
6、在一些實施例中，所述芯體的內部設置彈性支撐與減震裝置，所述彈性支撐與減震裝置的兩端分別與兩個封層板連接。
7、在一些實施例中，所述非牛頓流體有機硅材料中添加增強纖維，其含量在非牛頓流體有機硅材料中的比例應小于10%，并處于分散均勻狀態。
8、第二方面，本專利技術提供一種有機硅芯板式橡膠隔震支座的制作方法，包括：
9、組裝彈性體的模板，在彈性體的模板中安裝芯體的模具；
10、在所述模板中制作彈性體；
11、拆除所述模板和所述模具；
12、向彈性體的芯孔中填注非牛頓流體有機硅材料并擠壓，使得非牛頓流體有機硅材料完全充滿芯孔，形成強塑狀的芯體；
13、將彈性支撐與減震裝置嵌入芯體中；
14、對芯體進行養生定型，形成可塑性的芯體；
15、在彈性體的上下兩端安裝封層板，利用固定件將彈性支撐與減震裝置的兩端與封層板連接。
16、在一些實施例中，所述模具包括層疊布置的第一模具單元和第二模具單元，所述第一模具單元設置多個，所述第一模具單元包括多個第一板片，多個所述第一板片首尾抵接形成環形結構，所述第二模具單元至少設置一個，所述第二模具單元包括多個第二板片，多個所述第二板片首尾抵接形成帶有波形的環形結構。
17、在一些實施例中，多個所述第一板片首尾抵接形成環形結構后，相鄰兩個第一板片的抵接處形成第一缺口，所述第一缺口的開口朝向環形結構的內側，多個所述第二板片首尾抵接形成帶有波形的環形結構后，相鄰兩個第二板片的抵接處形成第二缺口，所述第二缺口的開口朝向帶有波形的環形結構的內側。
18、在一些實施例中，所述第一板片和第二板片的端面上設置凹槽或凸起，使得疊放的相鄰兩個第一模具單元、或相鄰兩個第二模具單元、或相鄰的第一模具單元和第二模具單元之間通過凹槽和凸起卡接。
19、在一些實施例中，向彈性體的芯孔中填注非牛頓流體有機硅材料并擠壓的方法包括：填注速度為10mm/層，擠壓速度為15mm/min，擠壓壓力為1.0mpa。
20、在一些實施例中，對芯體進行養生定型的方法包括：依次對芯體進行改性、催化、固化定型，其中，改性條件為-25℃±0.5℃、加壓4mpa，時間為2h；催化條件為65℃±5℃、加壓8mpa，時間為3h；固化定型條件為90℃±1℃、加壓2mpa，時間為2h。
21、本專利技術的有益效果為：
22、1.本專利技術采用非牛頓流體有機硅材料制成、并錨固于兩個封層板的芯體代替了現有的鉛芯，非牛頓流體有機硅材料制成的芯體具有受到低速剪切作用時展現可塑性并處于低剛度剪切狀態、受到高速剪切作用時展現高剛度和高粘稠性的特點，對于溫度變形等低速剪切作用下，芯體不影響彈性體的變形，對于車輛沖擊、地震等高速剪切作用下，芯體可有效抵抗外部水平荷載，防止整個支座發生大變形和剪切破壞，降低大坡度橋梁伸縮縫的變形要求，同時也可防止梁體在長期反復的汽車制動力作用下沿坡道方向滑移，避免由于變形過大而導致的支座受力不平衡或脫空現象。
23、2.本專利技術的芯體呈波紋柱狀，使得芯體和彈性體之間能夠相互作用，有利于提高芯體的抗變形和抗剪切能力，并有利于提升彈性體的復位能力。
24、3.本專利技術通過在芯體的內部設置彈性支撐與減震裝置，支座在受到低速剪切作用時，彈性支撐與減震裝置可與彈性體共同承擔上部荷載，支座在受到高速剪切作用時，彈性支撐與減震裝置可與芯體共同本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，包括支座本體，所述支座本體包括兩個封層板（1）和彈性體（2），所述彈性體（2）固定設置在兩個封層板（1）之間，所述彈性體（2）的中心沿軸向設置芯孔，所述芯孔內設置芯體（3），所述芯體（3）采用非牛頓流體有機硅材料制成，使得所述芯體（3）受到低速剪切作用時展現為可塑性并維持在低剛度剪切狀態、受到高速剪切作用時展現為剛性并維持在高剛度剪切和高粘稠減震狀態。
2.根據權利要求1所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，所述芯體（3）呈波紋柱狀，并與彈性體（2）緊密貼合。
3.根據權利要求2所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，所述芯體（3）包括芯柱（31）和波紋環（32），所述波紋環（32）套設在芯柱（31）的外壁上，所述波紋環（32）與芯柱（31）為一體成型結構。
4.根據權利要求3所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，所述芯柱（31）的直徑為支座本體的寬度或直徑的1/10，所述波紋環（32）的波峰高度為芯柱（31）的直徑的1
5.根據權利要求1至4任一項所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，所述芯體（3）的內部設置彈性支撐與減震裝置（4），所述彈性支撐與減震裝置（4）的兩端分別與兩個封層板（1）連接。
6.根據權利要求1至4任一項所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，所述非牛頓流體有機硅材料中添加增強纖維，其含量在非牛頓流體有機硅材料中的比例應小于10%，并處于分散均勻狀態。
7.一種根據權利要求1至6任一項所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座的制作方法，其特征在于，包括：
8.根據權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述模具包括層疊布置的第一模具單元（5）和第二模具單元（6），所述第一模具單元（5）設置多個，所述第一模具單元（5）包括多個第一板片（51），多個所述第一板片（51）首尾抵接形成環形結構，所述第二模具單元（6）至少設置一個，所述第二模具單元（6）包括多個第二板片（61），多個所述第二板片（61）首尾抵接形成帶有波形的環形結構。
9.根據權利要求8所述的制作方法，其特征在于，多個所述第一板片（51）首尾抵接形成環形結構后，相鄰兩個第一板片（51）的抵接處形成第一缺口（52），所述第一缺口（52）的開口朝向環形結構的內側，多個所述第二板片（61）首尾抵接形成帶有波形的環形結構后，相鄰兩個第二板片（61）的抵接處形成第二缺口（62），所述第二缺口（62）的開口朝向帶有波形的環形結構的內側。
10.根據權利要求7至9任一項所述的制作方法，其特征在于，對芯體（3）進行養生定型的方法包括：依次對芯體（3）進行改性、催化、固化定型；改性條件為-25℃±0.5℃、加壓4MPa，時間為2h；催化條件為65℃±5℃、加壓8MPa，時間為3h；固化定型條件為90℃±1℃、加壓2MPa，時間為2h。
...【技術特征摘要】
1.一種用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，包括支座本體，所述支座本體包括兩個封層板（1）和彈性體（2），所述彈性體（2）固定設置在兩個封層板（1）之間，所述彈性體（2）的中心沿軸向設置芯孔，所述芯孔內設置芯體（3），所述芯體（3）采用非牛頓流體有機硅材料制成，使得所述芯體（3）受到低速剪切作用時展現為可塑性并維持在低剛度剪切狀態、受到高速剪切作用時展現為剛性并維持在高剛度剪切和高粘稠減震狀態。
2.根據權利要求1所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，所述芯體（3）呈波紋柱狀，并與彈性體（2）緊密貼合。
3.根據權利要求2所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，所述芯體（3）包括芯柱（31）和波紋環（32），所述波紋環（32）套設在芯柱（31）的外壁上，所述波紋環（32）與芯柱（31）為一體成型結構。
4.根據權利要求3所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，所述芯柱（31）的直徑為支座本體的寬度或直徑的1/10，所述波紋環（32）的波峰高度為芯柱（31）的直徑的1/3、波距為芯柱（31）的半徑。
5.根據權利要求1至4任一項所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震支座，其特征在于，所述芯體（3）的內部設置彈性支撐與減震裝置（4），所述彈性支撐與減震裝置（4）的兩端分別與兩個封層板（1）連接。
6.根據權利要求1至4任一項所述的用于大坡度橋梁的有機硅芯板式橡膠隔震...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳金州，余順新，郭福寬，趙龐遠，張宏敏，李謙，蔡磊，陳宏卓，
申請(專利權)人：中交第二公路勘察設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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