一种温度调节橡胶隔震支座制造技术

本实用新型专利技术公开了一种温度调节橡胶隔震支座，可应用在高温或低温情况下房屋、桥梁、铁路、机械设备等相关工程的隔震减振技术领域。该支座由带连接螺栓孔的上、下连接钢板、内部橡胶层、内部薄钢板层、橡胶保护层、温度传感器、蒸发器盘管、橡胶保护层套管和总控室组成。温度变化会影响橡胶材料的特性和力学性能，为了将橡胶隔震支座的温度控制在理想的范围内，在其内部橡胶层中隔层设置蒸发器盘管，并在上半部分与下半部分没有设置蒸发器盘管的内部橡胶层中分别嵌入一个温度传感器，通过总控室内的温度控制系统调节支座的温度。该支座结构简单，调温原理明确，在特殊温度环境下温度调节橡胶隔震支座的力学性能和隔震效果显著。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种温度调节橡胶隔震支座
本技术涉及高温或低温情况下的房屋、桥梁、铁路、机械设备等相关工程隔震
，特别是涉及一种温度调节橡胶隔震支座装置。
技术介绍
应用在房屋、桥梁、铁路、机械设备等设施上的叠层橡胶隔震支座是目前世界上应用最多的隔震装置(参见文献：王冬霞.叠层橡胶隔震支座安装施工工法[J].科技情报开发与经济,2008,18(17):206-208.)。而叠层橡胶隔震支座的橡胶材料在光、热、氧、臭氧和机械应力作用下分子链会发生断裂、性能降低显现出老化，且温度对叠层橡胶隔震装置的竖向刚度、水平刚度、屈服力及等效阻尼比具有不同程度的影响，低温使阻尼增大，支座耗力显著上升，高温则使其降低(参见文献：庄学真,周福霖,沈朝勇,等.600型建筑叠层橡胶隔震装置温度相关性及耐老化性能研究[J].北京工业大学学报,2011,7(7):993-999.)。ZhipingGan等人运用动态承载属性定义的方法，研究在严寒环境下公路高架桥设置基础隔震系统的抗震性能，结果表明，在地震过程中，低温对从隔震橡胶支座的橡胶材料和热传导的影响不容忽视(参见文献：ZhipingGan,ToshiroHAYASHIKAWA,TakashiMATSUMOTOetal.(036)SeismicResponseofHighwayViaductswithBaseIsolationSystemConsideringLowTemperatureEffect[J].鋼構造年次論文報告集,2014,22(Nov.):258-264.)。Yong-FengDU等人使用小尺度叠层橡胶隔震支座试样来进行温度传导和温度场分布试验，并通过高温下叠层橡胶隔震支座的温度场数值模拟得出高温对叠层橡胶隔震支座的性能有很大的影响，在轴向受力状态下的橡胶隔震支座在一个稍高的温度下就开始变形(参见文献：Yong-FengDU,Jia-LiangKou,WeiweiKouetal.HIGHTEMPERATUREBEHAVIOROFSERIALISOLATIONSYSTEMANDFIREPROTECTION[C].//Innovation&amp；sustainabilityofstructures.vol.1.2011:580-586.)。刘文光等人针对低硬度橡胶隔震支座的温度相关性试验研究表明，在低温-10℃自然环境完成的试验，与30℃时测得的屈服荷载结果相差30％以上(参见文献：刘文光,李峥嵘,周福霖,等.低硬度橡胶隔震支座各种相关性及老化徐变特性[J].地震工程与工程振动,2002,22(6):115-121.)。与常温时的刚度相比，外界温度降低后引起隔震器刚度增加的趋势较明显(参见文献：刘文光,庄学真,周福霖,等.中国铅芯夹层橡胶隔震支座各种相关性能及长期性能研究[J].地震工程与工程振动,2002,22(1):114-120.)。李慧等人对叠层橡胶隔震支座在-50℃的温度条件下与室温下阻尼值的相对变化关系进行了对比，指出在低温环境下叠层橡胶隔震支座的阻尼比略有降低(参见文献：李慧,杜永峰,狄生奎,等.叠层橡胶隔震支座的低温往复试验及等效阻尼比推算[J].兰州理工大学学报,2006,32(5):116-119.)。李黎等人由试验研究橡胶铅芯隔震支座力学性能的温度效应发现：(1)低温环境对LRB隔震支座的力学性能有较大的影响，通常温度越低力学性能指标越大，其中对屈服剪力的影响最大，从0℃起都超过了20％，而竖向刚度和屈服刚度当温度低于-40％后，影响超过了20％(其中20％是目前规范对于隔震支座力学性能测试所允许的设计值与试验值之间的偏差)；(2)高温环境主要对屈服剪力有一定的影响，而对竖向刚度和屈后刚度的影响较小，所有影响均没有超过20％(参见文献：李黎,叶昆,江宜城,等.橡胶铅芯隔震支座力学性能的温度效应研究[J].土木工程与管理学报,2009,26(3):1-3.)。由于桥梁上有大量的车辆通行以及承受其他荷载(如风荷载、地震荷载等)，不可避免的会产生振动，为了提高桥梁的安全性和寿命，需要对其进行有效的振动控制。目前使用最广泛的减振措施是在桥梁和桥墩之间安装叠层橡胶减震支座，而环境温度对叠层橡胶减震支座的受力性能影响较大，特别是在一些炎热或者寒冷的地区，叠层橡胶减震支座的工作性能大大降低。石岩基于增量动力分析方法研究表明时效及环境因素对隔震桥梁地震反应的影响较大。同时分析了双向地震输入下环境温度对斜交桥地震反应的影响，发现低温环境会放大桥墩地震受力，温度越低放大程度越明显；若不考其影响，在0℃、-10℃和-30℃条件下，相比常温(23℃)情况将分别低估10％,20％,40％的墩底剪力和弯矩。同时低温环境还会较大增加桥墩的扭矩(参见文献：石岩.减隔震桥梁性能设计方法及环境影响因素研究[D].大连海事大学,2015.)。而隔震支座的使用期限不应低于隔震建筑的使用寿命，支座涉及的温度相关性能主要包括：①外界温度下隔震支座各种力学性能的稳定性和变化范围；②建筑物使用寿命期间的力学性能可靠性，包含期限60年的老化和徐变两方面性能；③自然火灾或地震带来火灾对隔震支座力学性能的影响(参见文献：刘文光,杨巧荣,周福霖,等.天然橡胶隔震支座温度相关性能试验研究[J].广州大学学报(自然科学版),2002,1(6):51-56.)。因此温度、耐老化性能是影响橡胶隔震支座长期使用的重要因素,是评价隔震支座性能稳定的重要手段(参见文献：庄学真,周福霖,徐丽,等.大直径建筑叠层橡胶隔震装置温度相关性及老化性能研究[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2009,41(6):791-798.)。大量的理论分析以及工程实践结果都表明温度对橡胶隔震支座受力性能的影响不可忽略。因而为了保证橡胶隔震支座在不利的外界温度情况下仍能具有良好的隔震效果，研发出能够克服温度变化不利影响的橡胶隔震支座是十分必要的。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种温度调节橡胶隔震支座，以解决橡胶隔震支座在不利温度下因橡胶老化速度加快、刚度改变而导致的力学性能变差影响其隔震效果的问题，同时延长橡胶隔震支座的使用寿命、提高结构的安全系数。本技术所采用的技术方案是：一种温度调节橡胶隔震支座由橡胶保护层、内部橡胶层、内部薄钢板层、带连接螺栓孔的上、下连接钢板、橡胶保护层套管、蒸发器盘管、温度传感器和总控室组成，其特征为：所述内部橡胶层与内部薄钢板层交替叠合构成叠合层，在叠合层的侧面设有外部橡胶保护层，且在上、下表面分别设置上连接钢板和下连接钢板。内部橡胶层与内部薄钢板层、外部橡胶保护层与上、下连接钢板均经过高温、高压硫化而粘结在一起构成橡胶隔震支座。此橡胶隔震支座上设置有温度调节系统，具体设置方式为：在叠合层的内部橡胶层中隔层设置回形细孔道，并在回形细孔道内贯穿插入一根蒸发器盘管。在处于叠合层上半部分及下半部分没有设置蒸发器盘管的内部橡胶层中分别设置一条细孔道，并在细孔道内嵌入温度传感器。蒸发器盘管和温度传感器的连接引线都由橡胶保护层套管集中出口伸出并连接到总控室内，通过总控室内部的温度调节系统调节支座的温度。所述总控室内包括压缩机、冷凝器盘管、节流装置等。所述温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度调节橡胶隔震支座，由橡胶保护层(2)、内部橡胶层(3)、内部薄钢板层(4)、带连接螺栓孔(1)的下连接钢板(5)上连接钢板(6)、橡胶保护层套管(7)、蒸发器盘管(8)、温度传感器(9)和总控室(10)组成，其特征在于：此橡胶隔震支座上设置有温度调节系统，在叠合层的内部橡胶层(3)中隔层设置回形细孔道，并在回形细孔道内贯穿插入蒸发器盘管(8)；在叠合层上半部分及下半部分没有设置蒸发器盘管(8)的内部橡胶层(3)中分别设置一条细孔道并在细孔道内嵌入温度传感器(9)；蒸发器盘管(8)和温度传感器(9)的连接引线都由橡胶保护层套管(7)下端的集中出口(11)伸出，并连接到总控室(10)内，通过总控室(10)内部的温度调节系统调节支座的温度。

【技术特征摘要】
1.一种温度调节橡胶隔震支座，由橡胶保护层(2)、内部橡胶层(3)、内部薄钢板层(4)、带连接螺栓孔(1)的下连接钢板(5)上连接钢板(6)、橡胶保护层套管(7)、蒸发器盘管(8)、温度传感器(9)和总控室(10)组成，其特征在于：此橡胶隔震支座上设置有温度调节系统，在叠合层的内部橡胶层(3)中隔层设置回形细孔道，并在回形细...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛明明，王昌盛，赵健辰，徐家云，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42