一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座

本发明涉土木工程，尤其是涉及一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座。

背景技术：

1、量大面广的中小跨径桥梁中，板式橡胶支座由于构造简单、安装方便、造价低廉得到广泛应用，其制作流程是将未硫化橡胶片和表面处理后的钢板交替叠合，经高温定型硫化成型。加劲钢板通过限制竖向力作用下橡胶层的横向膨胀提高支座竖向刚度和竖向承载能力，但因钢板占据支座一定高度，又不能提供水平剪切变形，在支座高度受竖向稳定控制的条件下，限制了支座水平位移能力。橡胶的最大拉伸应力受橡胶与钢板的粘接强度(≥10mpa)限制，小于天然橡胶本身的拉伸强度(约18mpa)。

2、此外，天然橡胶的耗能能力弱，在剪应变达到150％时支座等效阻尼比只有0.05左右，无法为桥梁提供减震耗能能力。为了增加板式橡胶支座的耗能能力，研发人员在天然橡胶中加入各种配合剂，得到高阻尼橡胶支座，但高阻尼橡胶支座温度敏感性较高。铅芯橡胶支座通过在板式支座中加入铅棒以提高耗能能力，但铅芯在生厂制造过程中会产生较大的环境污染。

3、中国专利cn117107939a公开了一种frp布加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，包括frp布加劲层、聚氨酯弹性体层、聚氨酯弹性体保护层；所述frp布加劲层和聚氨酯弹性体层自上而下层叠布置，形成支座的内部结构；所述聚氨酯弹性体保护层包覆于内部结构的顶部、底部和四周。该支座通过滚动变形增大上下部结构容许最大相对位移，通过高强frp布约束聚氨酯的侧向变形以提供支座所需的竖向承载力；但是支座的竖向承载力受聚氨酯本身的拉伸强度和撕裂强度限制。

4、因此，提供一种能够解决上述问题的隔震支座是至关重要的。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座。本发明的纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座构造简单，安装方便，绿色环保，承载力和位移能力大，且耗能能力和温度适应性强。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明提供一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，包括纤维板加劲层、聚氨酯弹性层和聚氨酯保护层；

4、所述纤维板加劲层和聚氨酯弹性层上下交叠设置形成支座的内部结构；

5、所述聚氨酯保护层包覆于内部结构的顶部、底部以及四周；

6、所述聚氨酯弹性层和聚氨酯保护层均为短切纤维改性的聚氨酯材料。

7、在本发明的一个实施方式中，所述纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座的水平截面为圆形或矩形。

8、在本发明的一个实施方式中，所述纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座通过浇筑或热塑成型。

9、在本发明的一个实施方式中，纤维加劲板的层数根据需要进行设置。

10、在本发明的一个实施方式中，所述聚氨酯弹性层的厚度为2～5mm，所述纤维板加劲层的厚度为1～3mm。

11、在本发明的一个实施方式中，所述聚氨酯保护层的厚度为2.5～5mm。

12、在本发明的一个实施方式中，所述聚氨酯弹性层和聚氨酯保护层通过将短切纤维、聚氨酯a料和聚氨酯b料混匀后固定化成型得到。

13、在本发明的一个实施方式中，短切纤维、聚氨酯a料和聚氨酯b料的质量比为0.005～0.015:1:1～2；

14、优选的，短切纤维、聚氨酯a料和聚氨酯b料的质量比为0.01:1:1。

15、在本发明的一个实施方式中，短切纤维的长度为1～15mm，直径为7～10μm。

16、在本发明的一个实施方式中，所述短切纤维选自聚酰亚胺纤维、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维中的一种或几种。

17、在本发明的一个实施方式中，所述纤维板加劲层通过将交叉编织的纤维布裁剪、铺层、固化、切割得到。

18、在本发明的一个实施方式中，所述纤维布选自碳纤维布、芳纶纤维布、玄武岩纤维布或玻璃纤维布中的一种或几种。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

20、本发明的纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座通过在聚氨酯材料中加入短切纤维，提高了聚氨酯弹性层的拉伸强度、撕裂强度和阻尼性能，进而提高了支座竖向承载力和耗能能力。

技术特征：

1.一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，其特征在于，包括纤维板加劲层、聚氨酯弹性层和聚氨酯保护层；

2.根据权利要求1所述的一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，其特征在于，所述聚氨酯弹性层的厚度为2～5mm，所述纤维板加劲层的厚度为1～3mm。

3.根据权利要求1所述的一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，其特征在于，所述聚氨酯保护层的厚度为2.5～5mm。

4.根据权利要求1所述的一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，其特征在于，所述聚氨酯弹性层和聚氨酯保护层通过将短切纤维、聚氨酯a料和聚氨酯b料混匀后固定化成型得到。

5.根据权利要求4所述的一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，其特征在于，短切纤维、聚氨酯a料和聚氨酯b料的质量比为0.005～0.015:1:1～2。

6.根据权利要求5所述的一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，其特征在于，短切纤维、聚氨酯a料和聚氨酯b料的质量比为0.01:1:1。

7.根据权利要求6所述的一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，其特征在于，短切纤维的长度为1～15mm，直径为7～10μm。

8.根据权利要求7所述的一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，其特征在于，所述短切纤维选自聚酰亚胺纤维、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，其特征在于，所述纤维板加劲层通过将交叉编织的纤维布裁剪、铺层、固化、切割得到。

10.根据权利要求9所述的一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，其特征在于，所述纤维布选自碳纤维布、芳纶纤维布、玄武岩纤维布或玻璃纤维布中的一种或几种。

技术总结本发明涉及土木工程技术领域，尤其是涉及一种纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座，包括纤维板加劲层、聚氨酯弹性层和聚氨酯保护层；所述纤维板加劲层和聚氨酯弹性层上下交叠设置形成支座的内部结构；所述聚氨酯保护层包覆于内部结构的顶部、底部以及四周；所述聚氨酯弹性层和聚氨酯保护层均为短切纤维改性的聚氨酯材料。本发明的纤维板加劲聚氨酯高阻尼隔震支座通过在聚氨酯材料中加入短切纤维，提高了聚氨酯弹性层的拉伸强度、撕裂强度和阻尼性能，进而提高了支座竖向承载力和耗能能力。技术研发人员：张鹏辉,钟海强,谢峰,张霁颜,吴成峻,王志强受保护的技术使用者：同济大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13