本實用新型涉及土木工程、橋梁工程技術領域，具體涉及一種用于土木工程結構、橋梁結構的限位式橡膠隔震支座。

背景技術：

在建筑結構設計中，在基礎及上部結構之間設置隔震、減震支座能有效減輕地震災害。疊層橡膠支座是目前應用最為廣泛的一種隔震支座，它由天然橡膠薄層與薄鋼板交替疊合，模壓硫化而成，具有較高的豎向承載能力和較小的水平剛度，地震作用下能夠產生足夠的水平位移，延長結構自振周期，隔震效果明顯，同時具有一定的自復位能力。研究發現：當地震作用較大，隔震層出現較大水平位移時，疊層橡膠支座容易出現極限剪切破壞，影響建筑物的安全，應對支座進行水平位移的限制；此外，普通疊層橡膠支座耗能性能、豎向抗拉性能不足，限制了適用范圍。

綜上所述，開發一種能夠隔離水平地震作用、允許較大位移，具有較好限位能力和耗能能力的橡膠隔震支座，具有重要的理論意義和實際應用價值。

技術實現要素：

本實用新型的目的是在現有疊層橡膠支座的基礎上，對其進行改進，提供一種能夠實現較好的水平限位能力和耗能能力，同時又具備一定的抗拉能力的限位式橡膠隔震支座。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種限位式橡膠隔震支座，包括上連接板、下連接板以及位于上連接板和下連接板之間的疊層橡膠構件，所述疊層橡膠構件分別與上連接板、下連接板固定連接；

所述上連接板和下連接板之間還設有用于減小所述疊層橡膠構件變形的限位裝置。

所述限位裝置包括筒形導向件、導桿、環形擋板、圓形擋板、第一球形裝置、第二球形裝置以及環形彈簧，其中，筒形導向件具有一個封閉端和一個開口端，其封閉端與第一球形裝置固定連接；

筒形導向件內滑動連接所述導桿，導桿伸進筒形導向件內的一端固定連接所述圓形擋板，導桿另一端與第二球形裝置固定連接；筒形導向件的開口端處固定連接環形擋板；所述環形彈簧套設在導桿外側位于圓形擋板與環形擋板之間；

所述第一球形裝置與上連接板之間、第二球形裝置與下連接板之間分別可轉動的嵌合連接。

進一步的，圓形擋板與筒形導向件的接觸面、導桿與筒形導向件的接觸面均涂覆有低摩擦材料，如聚四氟乙烯等。

進一步的，所述上連接板和下連接板的內側壁上設有球形凹槽，所述第一球形裝置、第二球形裝置分別嵌設在所述球形凹槽內，鑲嵌的接觸面涂有低摩擦材料，如聚四氟乙烯等。

進一步的，所述疊層橡膠構件包括通過模壓硫化交替疊置在一起的若干層橡膠薄層和鋼板薄層，以及設上封剛性板和下封剛性板，其中，頂層橡膠薄層與上封剛性板固定連接，底層橡膠薄層與下封剛性板固定連接；疊層橡膠構件在硫化過程中，橡膠薄層與鋼板薄層的外側面自然形成橡膠保護層。

進一步的，所述疊層橡膠構件中設置有用于放置所述限位裝置的預留孔道。

本實用新型的有益效果是：

所述支座通過疊層橡膠構件提供豎向承載能力，在支座承受較大豎向壓力或豎向地震作用下，環形彈簧受拉變形，提供一定的反向作用力以減小疊層橡膠構件的豎向變形；在支座承受豎向拉力時，環形彈簧受壓變形，提供一定的抗拉能力；支座通過限位裝置提供水平限位能力，在水平地震作用下，疊層橡膠構件具有較柔的水平剛度，保證支座產生任意方向的水平位移；環形彈簧在拉伸、壓縮過程中以彈性勢能的形式存儲部分地震能量，導桿及球形裝置利用接觸面產生的摩擦力亦能夠消耗部分地震能量；在地震過后，支座在疊層橡膠構件及環形彈簧共同作用下，能夠實現自動復位。

附圖說明

圖1為本實用限位式橡膠隔震支座的結構示意圖；

圖2為本實用限位式橡膠隔震支座的限位裝置結構示意圖；

1 為橡膠薄層；2為鋼板薄層；3為橡膠保護層；4為上封剛性板；5為下封剛性板；6為預留孔道；7為筒形導向件；8為導桿；9為環形擋板；10為圓形擋板；11為第二球形裝置；12為環形彈簧；13為低摩擦材料；14為球形凹槽；15為上連接板；16為下連接板；17為第一球形裝置。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1、2所示一種限位式橡膠隔震支座，包括疊層橡膠構件、限位裝置、上連接板15和下連接板16，所述疊層橡膠構件與上連接板15、下連接板16分別通過螺栓固定連接，限位裝置設置在疊層橡膠構件中心預留的通孔內，并與上連接板15、下連接板16通過球形凹槽14鑲嵌連接。上連接板15通過螺栓與上部建筑物固定連接，下連接板16通過螺栓與下部建筑物固定連接。

所述疊層橡膠構件包括若干橡膠薄層1和鋼板薄層2、上封剛性板4和下封剛性板5，其中，若干橡膠薄層1與若干鋼板薄層2通過模壓硫化交替疊置，頂層橡膠薄層與上封剛性板4硫化固定連接，底層橡膠薄層與下封剛性板5硫化固定連接；疊層橡膠構件在硫化過程中，橡膠薄層1與鋼板薄層2的外側面自然形成橡膠保護層3。

此外，疊層橡膠構件中心設置直徑d、高度h的預留孔道6。

上述限位裝置包括長度為l的筒形導向件7和導桿8、環形擋板9、圓形擋板10、球形裝置11、環形彈簧12，其中，筒形導向件7上部與球形裝置11通過螺栓固定連接，下部與環形擋板9固定連接，筒形導向件7內部設置導桿8和環形彈簧12；導桿8上部與圓形擋板10固定連接，下部穿過環形擋板9與球形裝置11通過螺栓固定連接，圓形擋板10內側面及導桿側面涂低摩擦材料13，如聚四氟乙烯等，使導桿8能夠在筒形導向件7內自由滑動。

環形彈簧12套在導桿8外側，上部與圓形擋板10相連，下部與環形擋板9連接。

第一球形裝置鑲嵌于上連接板15中心設置的球形凹槽內，第二球形裝置鑲嵌于下連接板16中心設置的球形凹槽內，鑲嵌的接觸面涂有低摩擦材料13，如聚四氟乙烯等，使第一球形裝置和第二球形裝置能夠實現任意方向的自由旋轉。

上述支座通過疊層橡膠構件提供豎向承載能力，疊層橡膠構件在承受正常豎向荷載時會發生微小的豎向壓縮變形，因此，限位裝置中的環形彈簧12僅發生微小的拉伸形變，可忽略不計。在支座承受較大豎向壓力或豎向地震作用下，環形彈簧12根據支座的拉壓變形情況，產生相反的變形，提供一定的反向作用力以減小疊層橡膠構件的豎向變形，其中，疊層橡膠構件預留孔道6高度應大于筒形導向件7和導桿8的長度l，即h – l ≥δ_v（支座豎向壓縮量）。在支座承受豎向拉力時，環形彈簧12受壓變形，提供一定的抗拉能力。

上述支座通過限位裝置提供水平限位能力。在水平地震作用下，疊層橡膠構件具有較柔的水平剛度，保證支座產生任意方向的水平位移，限位裝置內的導桿8在筒形導向件7內滑動，帶動環形彈簧12產生較大壓縮變形；當導桿8上部的圓形擋板10接近筒形導向件7下部的環形擋板9時，環形彈簧12達到最大壓縮變形，支座達到最大水平位移量，即 δ_h（支座水平位移量）；環形彈簧12在拉伸、壓縮過程中以彈性勢能的形式存儲部分地震能量，導桿8及第一球形裝置、第二球形裝置利用接觸面產生的摩擦力亦能夠消耗部分地震能量。在地震過后，支座在疊層橡膠構件及環形彈簧12共同作用下，能夠實現自動復位。

上述支座的疊層橡膠構件與限位裝置可根據實際工程需要以及當地抗震設防要求選擇合適的尺寸及應用數量；支座水平向限位性能取決于限位裝置所選材料的強度、剛度；支座的各部分構件之間，與上、下部建筑物的連接方式不限于螺栓固定的連接方式，本領域內的技術人員可以變換其他的連接方式，如采用焊接、鉸接等方式連接。

通過上述實施例中對所述的限位式橡膠隔震支座的結構布置方式的描述及豎向承載性能、水平限位能力的分析，可以看出本實用新型所公開的限位式橡膠隔震支座在現有疊層橡膠支座的基礎上，通過改進能夠實現較好的水平限位能力和耗能能力，同時又具備一定的抗拉能力。所述限位式橡膠隔震支座具有占據空間小的優點，能應用在建筑、橋梁等工程領域，具有廣泛的適用性。

以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例，不用于限制本實用新型，本實用新型的保護范圍由附加的權利要求書限定。本領域技術人員可以在本實用新型的實質和保護范圍內，對本實用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本實用新型的保護范圍內。