一種溫度調節橡膠隔震支座制造技術

本實用新型專利技術公開了一種溫度調節橡膠隔震支座，可應用在高溫或低溫情況下房屋、橋梁、鐵路、機械設備等相關工程的隔震減振技術領域。該支座由帶連接螺栓孔的上、下連接鋼板、內部橡膠層、內部薄鋼板層、橡膠保護層、溫度傳感器、蒸發器盤管、橡膠保護層套管和總控室組成。溫度變化會影響橡膠材料的特性和力學性能，為了將橡膠隔震支座的溫度控制在理想的范圍內，在其內部橡膠層中隔層設置蒸發器盤管，并在上半部分與下半部分沒有設置蒸發器盤管的內部橡膠層中分別嵌入一個溫度傳感器，通過總控室內的溫度控制系統調節支座的溫度。該支座結構簡單，調溫原理明確，在特殊溫度環境下溫度調節橡膠隔震支座的力學性能和隔震效果顯著。

Temperature regulating rubber isolation bearing

The utility model discloses a rubber isolator for temperature regulation, which can be applied to the vibration isolation and vibration damping technical fields of buildings, bridges, railways, mechanical equipment, etc. under high temperature or low temperature conditions. The support is composed of upper and lower connecting steel plates with connecting bolt holes, inner rubber layer, inner thin steel plate layer, rubber protective layer, temperature sensor, evaporator coil, rubber protective layer sleeve and master control chamber. Temperature changes will affect the properties and mechanical properties of rubber materials, in order to control the temperature of rubber bearings in the ideal range, interlayer evaporator coil arranged in the rubber layer, and the upper half and lower half no internal rubber layer is arranged in the evaporator coil are respectively embedded in a temperature sensor, through the total the control of indoor temperature control system to regulate the bearing temperature. The structure of the bearing is simple and the temperature regulating principle is clear. Under the special temperature environment, the mechanical performance and the isolation effect of the rubber bearing are remarkably controlled by temperature.

【技術實現步驟摘要】
一種溫度調節橡膠隔震支座
本技術涉及高溫或低溫情況下的房屋、橋梁、鐵路、機械設備等相關工程隔震
，特別是涉及一種溫度調節橡膠隔震支座裝置。
技術介紹
應用在房屋、橋梁、鐵路、機械設備等設施上的疊層橡膠隔震支座是目前世界上應用最多的隔震裝置(參見文獻：王冬霞.疊層橡膠隔震支座安裝施工工法[J].科技情報開發與經濟,2008,18(17):206-208.)。而疊層橡膠隔震支座的橡膠材料在光、熱、氧、臭氧和機械應力作用下分子鏈會發生斷裂、性能降低顯現出老化，且溫度對疊層橡膠隔震裝置的豎向剛度、水平剛度、屈服力及等效阻尼比具有不同程度的影響，低溫使阻尼增大，支座耗力顯著上升，高溫則使其降低(參見文獻：莊學真,周福霖,沈朝勇,等.600型建筑疊層橡膠隔震裝置溫度相關性及耐老化性能研究[J].北京工業大學學報,2011,7(7):993-999.)。ZhipingGan等人運用動態承載屬性定義的方法，研究在嚴寒環境下公路高架橋設置基礎隔震系統的抗震性能，結果表明，在地震過程中，低溫對從隔震橡膠支座的橡膠材料和熱傳導的影響不容忽視(參見文獻：ZhipingGan,ToshiroHAYASHIKAWA,TakashiMATSUMOTOetal.(036)SeismicResponseofHighwayViaductswithBaseIsolationSystemConsideringLowTemperatureEffect[J].鋼構造年次論文報告集,2014,22(Nov.):258-264.)。Yong-FengDU等人使用小尺度疊層橡膠隔震支座試樣來進行溫度傳導和溫度場分布試驗，并通過高溫下疊層橡膠隔震支座的溫度場數值模擬得出高溫對疊層橡膠隔震支座的性能有很大的影響，在軸向受力狀態下的橡膠隔震支座在一個稍高的溫度下就開始變形(參見文獻：Yong-FengDU,Jia-LiangKou,WeiweiKouetal.HIGHTEMPERATUREBEHAVIOROFSERIALISOLATIONSYSTEMANDFIREPROTECTION[C].//Innovation&amp；sustainabilityofstructures.vol.1.2011:580-586.)。劉文光等人針對低硬度橡膠隔震支座的溫度相關性試驗研究表明，在低溫-10℃自然環境完成的試驗，與30℃時測得的屈服荷載結果相差30％以上(參見文獻：劉文光,李崢嶸,周福霖,等.低硬度橡膠隔震支座各種相關性及老化徐變特性[J].地震工程與工程振動,2002,22(6):115-121.)。與常溫時的剛度相比，外界溫度降低后引起隔震器剛度增加的趨勢較明顯(參見文獻：劉文光,莊學真,周福霖,等.中國鉛芯夾層橡膠隔震支座各種相關性能及長期性能研究[J].地震工程與工程振動,2002,22(1):114-120.)。李慧等人對疊層橡膠隔震支座在-50℃的溫度條件下與室溫下阻尼值的相對變化關系進行了對比，指出在低溫環境下疊層橡膠隔震支座的阻尼比略有降低(參見文獻：李慧,杜永峰,狄生奎,等.疊層橡膠隔震支座的低溫往復試驗及等效阻尼比推算[J].蘭州理工大學學報,2006,32(5):116-119.)。李黎等人由試驗研究橡膠鉛芯隔震支座力學性能的溫度效應發現：(1)低溫環境對LRB隔震支座的力學性能有較大的影響，通常溫度越低力學性能指標越大，其中對屈服剪力的影響最大，從0℃起都超過了20％，而豎向剛度和屈服剛度當溫度低于-40％后，影響超過了20％(其中20％是目前規范對于隔震支座力學性能測試所允許的設計值與試驗值之間的偏差)；(2)高溫環境主要對屈服剪力有一定的影響，而對豎向剛度和屈后剛度的影響較小，所有影響均沒有超過20％(參見文獻：李黎,葉昆,江宜城,等.橡膠鉛芯隔震支座力學性能的溫度效應研究[J].土木工程與管理學報,2009,26(3):1-3.)。由于橋梁上有大量的車輛通行以及承受其他荷載(如風荷載、地震荷載等)，不可避免的會產生振動，為了提高橋梁的安全性和壽命，需要對其進行有效的振動控制。目前使用最廣泛的減振措施是在橋梁和橋墩之間安裝疊層橡膠減震支座，而環境溫度對疊層橡膠減震支座的受力性能影響較大，特別是在一些炎熱或者寒冷的地區，疊層橡膠減震支座的工作性能大大降低。石巖基于增量動力分析方法研究表明時效及環境因素對隔震橋梁地震反應的影響較大。同時分析了雙向地震輸入下環境溫度對斜交橋地震反應的影響，發現低溫環境會放大橋墩地震受力，溫度越低放大程度越明顯；若不考其影響，在0℃、-10℃和-30℃條件下，相比常溫(23℃)情況將分別低估10％,20％,40％的墩底剪力和彎矩。同時低溫環境還會較大增加橋墩的扭矩(參見文獻：石巖.減隔震橋梁性能設計方法及環境影響因素研究[D].大連海事大學,2015.)。而隔震支座的使用期限不應低于隔震建筑的使用壽命，支座涉及的溫度相關性能主要包括：①外界溫度下隔震支座各種力學性能的穩定性和變化范圍；②建筑物使用壽命期間的力學性能可靠性，包含期限60年的老化和徐變兩方面性能；③自然火災或地震帶來火災對隔震支座力學性能的影響(參見文獻：劉文光,楊巧榮,周福霖,等.天然橡膠隔震支座溫度相關性能試驗研究[J].廣州大學學報(自然科學版),2002,1(6):51-56.)。因此溫度、耐老化性能是影響橡膠隔震支座長期使用的重要因素,是評價隔震支座性能穩定的重要手段(參見文獻：莊學真,周福霖,徐麗,等.大直徑建筑疊層橡膠隔震裝置溫度相關性及老化性能研究[J].西安建筑科技大學學報(自然科學版),2009,41(6):791-798.)。大量的理論分析以及工程實踐結果都表明溫度對橡膠隔震支座受力性能的影響不可忽略。因而為了保證橡膠隔震支座在不利的外界溫度情況下仍能具有良好的隔震效果，研發出能夠克服溫度變化不利影響的橡膠隔震支座是十分必要的。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的不足，本技術提供了一種溫度調節橡膠隔震支座，以解決橡膠隔震支座在不利溫度下因橡膠老化速度加快、剛度改變而導致的力學性能變差影響其隔震效果的問題，同時延長橡膠隔震支座的使用壽命、提高結構的安全系數。本技術所采用的技術方案是：一種溫度調節橡膠隔震支座由橡膠保護層、內部橡膠層、內部薄鋼板層、帶連接螺栓孔的上、下連接鋼板、橡膠保護層套管、蒸發器盤管、溫度傳感器和總控室組成，其特征為：所述內部橡膠層與內部薄鋼板層交替疊合構成疊合層，在疊合層的側面設有外部橡膠保護層，且在上、下表面分別設置上連接鋼板和下連接鋼板。內部橡膠層與內部薄鋼板層、外部橡膠保護層與上、下連接鋼板均經過高溫、高壓硫化而粘結在一起構成橡膠隔震支座。此橡膠隔震支座上設置有溫度調節系統，具體設置方式為：在疊合層的內部橡膠層中隔層設置回形細孔道，并在回形細孔道內貫穿插入一根蒸發器盤管。在處于疊合層上半部分及下半部分沒有設置蒸發器盤管的內部橡膠層中分別設置一條細孔道，并在細孔道內嵌入溫度傳感器。蒸發器盤管和溫度傳感器的連接引線都由橡膠保護層套管集中出口伸出并連接到總控室內，通過總控室內部的溫度調節系統調節支座的溫度。所述總控室內包括壓縮機、冷凝器盤管、節流裝置等。所述溫度傳本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種溫度調節橡膠隔震支座，由橡膠保護層(2)、內部橡膠層(3)、內部薄鋼板層(4)、帶連接螺栓孔(1)的下連接鋼板(5)上連接鋼板(6)、橡膠保護層套管(7)、蒸發器盤管(8)、溫度傳感器(9)和總控室(10)組成，其特征在于：此橡膠隔震支座上設置有溫度調節系統，在疊合層的內部橡膠層(3)中隔層設置回形細孔道，并在回形細孔道內貫穿插入蒸發器盤管(8)；在疊合層上半部分及下半部分沒有設置蒸發器盤管(8)的內部橡膠層(3)中分別設置一條細孔道并在細孔道內嵌入溫度傳感器(9)；蒸發器盤管(8)和溫度傳感器(9)的連接引線都由橡膠保護層套管(7)下端的集中出口(11)伸出，并連接到總控室(10)內，通過總控室(10)內部的溫度調節系統調節支座的溫度。

【技術特征摘要】
1.一種溫度調節橡膠隔震支座，由橡膠保護層(2)、內部橡膠層(3)、內部薄鋼板層(4)、帶連接螺栓孔(1)的下連接鋼板(5)上連接鋼板(6)、橡膠保護層套管(7)、蒸發器盤管(8)、溫度傳感器(9)和總控室(10)組成，其特征在于：此橡膠隔震支座上設置有溫度調節系統，在疊合層的內部橡膠層(3)中隔層設置回形細孔道，并在回形細...

【專利技術屬性】
技術研發人員：辛明明，王昌盛，趙健辰，徐家云，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：新型
國別省市：湖北,42