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原文传递一种多维减隔震智能桥梁支座及其施工方法

专利名称：	一种多维减隔震智能桥梁支座及其施工方法
摘要：	本发明的一种多维减隔震智能桥梁支座及其施工方法，由上连接板、中连接板、下连接板、复合弹簧、空气橡胶弹簧、环形受力组件、线圈、铅芯、上、下永磁铁、电源及传感器组成。上、中连接板间设置复合弹簧和空气橡胶弹簧。环形受力组件由磁流变弹性体及导磁钢板交替硫化而成，其中心位置浇筑铅芯。上、下永磁铁设置在环形受力组件的上下端并连接中、下连接板。线圈缠绕在环形受力构件的外侧。本发明利用复合弹簧和空气橡胶弹簧有效的减小振动及竖向地震波的输入，由于永磁铁的存在，本支座在正常工作状态下就具有很高的水平刚度，当接通电源后，线圈产生磁场，抵消永磁铁产生的磁场，支座的水平刚度较低，保证上部桥梁结构的稳定。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	沈阳建筑大学
发明人：	张皓;郭超;陆征然;于红梅
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910629212.9
公开号：	CN110344321A
代理机构：	沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	陈曦
分类号：	E01D19/04(2006.01);E;E01;E01D;E01D19
申请人地址：	110168 辽宁省沈阳市浑南区浑南东路9号
主权项：	1.一种多维减隔震智能桥梁支座，其特征在于，包括：上连接板、中连接板和下连接板，在中连接板和下连接板之间固定安装有环形受力组件，在环形受力组件的外部缠绕有线圈；所述环形受力组件包括上永磁铁、下永磁铁和磁流变弹性体叠堆，所述上永磁铁、下永磁铁分别安装在磁流变弹性体叠堆的上端和下端，磁流变弹性体叠堆由多片磁流变弹性体薄板和多片导磁钢板交替硫化而成；上连接板和中连接板的中心部分通过空气橡胶弹簧支撑连接，四周通过多个复合弹簧支撑连接；桥梁支座用绝缘套筒包裹。 2.如权利要求1所述的多维减隔震智能桥梁支座，其特征在于，所述磁流变弹性体薄板，按照重量比包括以下组分：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料120～180份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、粘结剂50～60份、补强剂10～20份、耐寒剂10～20份；所述粘结剂为碳化硅、石墨烯、碳纳米管或二氧化硅中的一种；所述补强剂为气相法白炭黑。 3.如权利要求2所述的多维减隔震智能桥梁支座，其特征在于，所述磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，选用此磁性颗粒在保证饱和磁化强度的前提下改善了导磁率，减小涡流损耗。 4.如权利要求2所述的多维减隔震智能桥梁支座，其特征在于，所述硫化剂为硒、碲、过氧化物或硫磺；硫化促进剂为碱金属氧化物；所述增塑剂为二甲基硅油；分散剂为甲基戊醇或聚氨酯；耐寒剂为己二酸酯。 5.如权利要求1所述的多维减隔震智能桥梁支座，其特征在于，在所述中连接板上安装有用于检测桥梁震动的传感器，传感器与控制模块连接，控制模块根据传感器的检测信号控制电源模块向线圈供电，对磁流变弹性体薄板施加磁场，进而改变桥梁支座的刚度和阻尼。 6.如权利要求1所述的多维减隔震智能桥梁支座，其特征在于，贯穿所述磁流变弹性体叠堆的中心位置浇筑有铅芯。 7.如权利要求1所述的多维减隔震智能桥梁支座，其特征在于，所述空气橡胶弹簧由橡胶制成其内部充入压缩空气。 8.如权利要求1所述的多维减隔震智能桥梁支座，其特征在于，所述复合弹簧是在金属螺旋弹簧周围包裹一层橡胶材料复合硫化而成的。 9.如权利要求1所述的多维减隔震智能桥梁支座，其特征在于，所述上连接板采用磁流变弹性体制成，中连接板和下连接板由导磁性好的材料制成。 10.一种多维减隔震智能桥梁支座的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：按如下组分配比称重：橡胶基体100份、磁性颗粒600份、硫磺16份、碱金属氧化物4份、填充物料120份，其中填充物料包括二甲基硅油20份、甲基戊醇30份、碳纳米管50份、气相法白炭黑10份、己二酸酯10份；步骤2：将橡胶基体、磁性颗粒以及所有填充物料放入炼胶机中，机械均匀搅拌20分钟，再置于80℃下真空桶中脱泡，再将其注入到环形铝制模具内；步骤3：把硫化剂及硫化促进剂倒入模具内在150℃下硫化20分钟左右，与此同时施加磁感应强度为0.4T磁场，制备成各向异性的磁流变弹性体薄板；步骤4：将多片磁流变弹性体薄板和多片导磁钢板交替硫化制成磁流变弹性体叠堆；步骤5：将下永磁铁与磁流变弹性体叠堆粘结，在磁流变弹性体叠堆的中心位置浇筑铅芯，待铅芯达到强度后，粘结上永磁铁，组成环形受力组件；步骤6：在环形受力组件外围包裹线圈，分别与中连接板和下连接板进行粘结，在中连接板的上方对应位置粘结空气橡胶弹簧和复合弹簧，将绝缘套筒通过中连接板中的预留孔延伸到下连接板上，最后粘结上连接板，同时将下连接板与绝缘套筒的接触位置进行固定粘结，完成多维减隔震桥梁支座的制作；步骤7：将墩台支座垫石顶面去除浮沙，表面应清洁、平整无油污；步骤8：在支座垫石上按设计图标出支座位置中心线，同时在多维减隔震支座上也标上十字交叉中心线；步骤9：将组装完成的多维减隔震支座安放在支座垫石上，使支座的中心线同墩台上设计位置中心相重合，完成支座安装。
所属类别：	发明专利