一種分級(jí)抗震、減隔震支座的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種分級(jí)抗震、減隔震支座，用于解決現(xiàn)有的支座抗震效果不佳的問題。它包括單向活動(dòng)支座、第一C型軟鋼阻尼構(gòu)件和速度鎖定裝置，所述單向活動(dòng)支座包括自下而上依次疊加設(shè)置的底板、下支座板、耐磨滑動(dòng)組件、上支座板、碟形彈簧組件、和頂板，在底板和下支座板的側(cè)面分別設(shè)置一對(duì)第一C型軟鋼阻尼構(gòu)件，上支座板與下支座板延伸部之間通過一對(duì)速度鎖定裝置進(jìn)行連接，上支座板的和頂板之間安裝導(dǎo)向柱、碟形彈簧組件和第二C型軟鋼阻尼構(gòu)件。采用本實(shí)用新型的支座后可合理的將地震力分散于各個(gè)橋墩，在中、小地震作用下依靠各墩強(qiáng)度抵御地震，活動(dòng)墩的軟鋼阻尼構(gòu)件亦可有效參與耗散地震能量。
【專利說明】
一種分級(jí)抗震、減隔震支座
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種橋梁支座，尤其涉及一種橋梁減隔震支座。
【背景技術(shù)】
[0002]連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用最為廣泛的橋梁形式之一，其順橋向結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是通常設(shè)有一個(gè)固定墩(設(shè)固定支座)，其他橋墩均為活動(dòng)墩(設(shè)滑動(dòng)支座)。因此，在地震過程中，結(jié)構(gòu)順橋向地震力基本全部由固定墩承擔(dān)，活動(dòng)墩基本不承擔(dān)地震力。
[0003]由于連續(xù)梁橋順橋向地震力基本全部由固定墩承擔(dān)，所以在對(duì)其進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)遇到兩個(gè)問題。其一，無論對(duì)固定墩進(jìn)行延性設(shè)計(jì)或減隔震設(shè)計(jì)，順橋向地震力仍然主要由固定墩承擔(dān)，活動(dòng)墩仍不承擔(dān)地震力，因此當(dāng)連續(xù)梁總長(zhǎng)較長(zhǎng)或梁體自重較大時(shí)，由固定墩獨(dú)自完成抗震任務(wù)難度較大;其二，對(duì)固定墩采用的延性抗震設(shè)計(jì)或減隔震設(shè)計(jì)一般針對(duì)E2地震(罕遇地震)，此時(shí)E2地震作用下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可滿足要求，但El地震(中、小地震)作用下，延性設(shè)計(jì)或減隔震設(shè)計(jì)不發(fā)揮作用，此時(shí)雖然地震強(qiáng)度不大，但僅由固定墩承擔(dān)地震力仍然無法滿足要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種分級(jí)抗震、減隔震支座，用于解決現(xiàn)有的支座不能實(shí)現(xiàn)分級(jí)抗震的問題，通過設(shè)計(jì)兩級(jí)緩沖，降低設(shè)計(jì)難度，提高抗震效果。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種分級(jí)抗震、減隔震支座，包括單向活動(dòng)支座、第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件和速度鎖定裝置，所述單向活動(dòng)支座包括自下而上依次疊加設(shè)置的底板、下支座板、耐磨滑動(dòng)組件、上支座板、碟形彈簧組件和頂板，其特征在于，
[0007]所述底板和下支座板之間通過剪力銷進(jìn)行固定;且在底板和下支座板的側(cè)面分別設(shè)置一對(duì)第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件，每對(duì)第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件的一端彼此搭接并鉸接在下支座的中部，另外一端分別鉸接在底板上；
[0008]方形的所述上支座板的四周設(shè)置有四個(gè)擋板，其中一對(duì)相對(duì)設(shè)置的擋板與下支座板延伸部之間通過一對(duì)速度鎖定裝置進(jìn)行連接，另一對(duì)相對(duì)設(shè)置的擋板與下支座板之間形成滑動(dòng)導(dǎo)向配合；
[0009]在上支座板的上表面設(shè)置有四個(gè)圓形第一套筒，在每一個(gè)第一套筒中固定安裝一個(gè)導(dǎo)向柱，在導(dǎo)向柱和第一套筒之間的空間中套置有碟形彈簧組件，所述碟形彈簧組件是由多片疊合而成的，在頂板上設(shè)置有四個(gè)圓形第二套筒，第二套筒的直徑大于第一套筒的直徑，且第二套筒和第一套筒配合，并在兩套筒之間通過第二剪力銷進(jìn)行固定，在頂板上設(shè)置有與導(dǎo)向柱對(duì)應(yīng)的凹槽，且該凹槽與導(dǎo)向柱之間形成滑動(dòng)配合;在頂板和上支座板之間沿著軸向設(shè)置有多個(gè)第二 C型軟鋼阻尼構(gòu)件。
[0010]進(jìn)一步地方案，在所述底板下側(cè)設(shè)置有錨固結(jié)構(gòu)，在頂板上側(cè)設(shè)置有錨固結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步地方案，所述耐磨滑動(dòng)組件包括彼此疊加的橡膠板和鋼襯板，其中鋼襯板和上支座板之間配合并在配合處設(shè)置四氟滑板，所述橡膠板和下支座板之間配合并在配合處設(shè)置四氟滑板。
[0012]進(jìn)一步地方案，所述耐磨滑動(dòng)組件包括半球形弧形板和四氟滑板，所述半球形弧形板的下表面為球形并通過四氟滑板與下支座板形成球形配合，所述半球形弧形板的上表面為平面并通過四氟滑板與上支座板形成平面配合。
[0013]最佳的，上述速度鎖定裝置為液壓速度鎖定器。
[0014]可選定的，所述單向活動(dòng)支座為單向活動(dòng)盆式支座或單向活動(dòng)球型鋼支座中的一種。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:與僅依靠固定墩抵御地震力的抗震設(shè)計(jì)相比，采用本實(shí)用新型的支座后可合理的將地震力分散于各個(gè)橋墩，在中、小地震作用下依靠各墩強(qiáng)度抵御地震，在罕遇地震作用下，地震力分散于各墩后，活動(dòng)墩的軟鋼阻尼構(gòu)件亦可有效參與耗散地震能量，從而實(shí)現(xiàn)了連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)的兩水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理，節(jié)約了建造成本并且降低了設(shè)計(jì)難度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的主視全剖視圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的俯視半剖視圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型的側(cè)視圖。
[0019]圖4為El地震作用下支座的動(dòng)態(tài)圖(省略碟形彈簧組件)。
[0020]圖5為E2地震作用下支座的動(dòng)態(tài)圖(省略碟形彈簧組件)。
[0021]圖6為圖1中A處局部放大圖。
[0022]圖7為圖1中支座的變形狀態(tài)(省略碟形彈簧組件)。
[0023]圖中:I底板，2下支座板，3上支座板，4橡膠板，5鋼襯板，6四氟滑板，6’四氟滑板，7第一剪力銷，81第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件，82第二 C型軟鋼阻尼構(gòu)件，9速度鎖定裝置，4’半球形弧形板，6”四氟滑板，31第一套筒，32第二套筒，33碟形彈簧組件，34導(dǎo)向柱，35第二剪力銷，36凹槽，10頂板。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)用新型為一種分級(jí)抗震、減隔震支座，主要應(yīng)用于連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)，目的是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的兩水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)(El地震、E2地震)，減小連續(xù)梁橋抗震設(shè)計(jì)難度。
[0025]實(shí)施例一，如圖1至圖3、圖6所示，主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于:包括單向活動(dòng)支座，本支座以單向活動(dòng)支座為基礎(chǔ)，并在該支座中增加速度鎖定裝置、剪力銷和C型軟鋼阻尼構(gòu)件，其中，單向活動(dòng)支座優(yōu)選單向活動(dòng)盆式支座，參考圖1至圖3，該單向活動(dòng)盆式支座包括底板1、下支座板2、上支座板3、橡膠板4、鋼襯板5、四氟滑板6、頂板、碟形彈簧組件和剪力銷，底板I和下支座板2之間通過四個(gè)豎向設(shè)置的第一剪力銷7進(jìn)行固定，橡膠板4和鋼襯板5疊加且設(shè)置在下支座板和上支座板之間，并分別在鋼襯板5與上支座板接觸的部位設(shè)置四氟滑板6，以及在下支座板和底板之間設(shè)置四氟滑板6’。
[0026]其中上述的，橡膠板4、鋼襯板5、四氟滑板6組成耐磨滑動(dòng)組件，用于上下支座板之間的過渡配合，還存在多種變形。
[0027]改進(jìn)之處在于，在上述的下支座板的兩個(gè)側(cè)面對(duì)稱的設(shè)置第一C型軟鋼阻尼構(gòu)件81，第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件81兩端分別通過鉸接的方式安裝在下支座板2和底板I側(cè)面上，使得下支座板和底板在支座的滑動(dòng)方向上形成一種支撐，該支撐在E2地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生作用。為保證第一C型軟鋼阻尼構(gòu)件81在地震過程中處于穩(wěn)定狀態(tài)，在上述的結(jié)構(gòu)中，第一C型軟鋼阻尼構(gòu)件81共四對(duì)，兩兩一組分布在兩側(cè)。其中每一對(duì)第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件81按照下面的方式進(jìn)行安裝:第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件81—端鉸接在下支座板中部，且共用一個(gè)鉸接耳板811，另一端分別與底板I滑動(dòng)方向上的鉸接耳板811’連接，這樣，在下支座板相對(duì)底板滑動(dòng)的過程中，在兩個(gè)第一C型軟鋼阻尼構(gòu)件81的共同作用下，具有居中的趨勢(shì)。
[0028]上述的下支座板為方形，在其上部設(shè)置有一個(gè)用于容納橡膠板4的圓形凹槽，下支座板的四個(gè)轉(zhuǎn)角處設(shè)置銷孔，用于安裝剪力銷。通過四個(gè)剪力銷與上述的底板之間建立連接。在下支座板的順橋向兩端分別焊接一個(gè)7字形板，用于安裝速度鎖定裝置9，形成下支座板的延伸部。
[0029]在上述的上支座板和底板之間安裝速度鎖定裝置9，速度鎖定裝置9為液壓速度鎖定器，兩端分別固定安裝在上支座板3和底板I，且該速度鎖定裝置對(duì)單向支座的滑動(dòng)方向進(jìn)行鎖定。速度鎖定器在支座滑動(dòng)速度很慢時(shí)不發(fā)生作用，當(dāng)支座滑動(dòng)速度達(dá)到較快的速度時(shí)，速度鎖定器兩端鎖定，不再滑動(dòng)。
[0030]為適應(yīng)上述的修改，上述的上支座板3包括平板部和位于四個(gè)邊沿處且向下設(shè)置的擋邊，其中與速度鎖定裝置9配合的兩個(gè)擋邊上設(shè)置螺釘孔，通過螺釘緊固的方式與上述的速度鎖定裝置9進(jìn)行連接。另外兩個(gè)擋邊與下支座板2之間形成滑動(dòng)配合，使得上、下支座板之間沿著滑動(dòng)方向具有滑動(dòng)導(dǎo)向，為減小摩擦，在滑動(dòng)導(dǎo)向配合面處設(shè)置四氟滑板。
[0031]在上支座板3的上表面設(shè)置有四個(gè)圓形第一套筒31，四個(gè)圓形第一套筒31均勻布置，在每一個(gè)第一套筒中固定安裝一個(gè)導(dǎo)向柱34，導(dǎo)向柱為圓形鋼柱，在導(dǎo)向柱和第一套筒之間的空間中套置有碟形彈簧組件33，碟形彈簧組件是由多片疊合而成的，頂板為厚鋼板，在頂板上設(shè)置有四個(gè)圓形第二套筒32，第二套筒的直徑大于第一套筒的直徑，且第二套筒和第一套筒配合，并在兩套筒之間通過第二剪力銷35進(jìn)行連接，形成一種暫時(shí)的連接關(guān)系。在頂板10上設(shè)置有與導(dǎo)向柱對(duì)應(yīng)的凹槽36，且該凹槽與導(dǎo)向柱之間形成滑動(dòng)配合。
[0032]在頂板10和上支座板3之間的沿著軸向設(shè)置有多個(gè)第二C型軟鋼阻尼構(gòu)件82，第二C型軟鋼阻尼構(gòu)件82的尺寸小于第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件的尺寸，第二 C型軟鋼阻尼構(gòu)件數(shù)量較多，兩兩一組進(jìn)行組對(duì)使用，形成較好的減震效果。
[0033]連續(xù)梁橋的活動(dòng)墩處采用本實(shí)用新型的支座后，在正常使用情況下，剪力銷不發(fā)生破壞，支座僅可延順橋向滑動(dòng)，且滑動(dòng)速度很慢，速度鎖定器不發(fā)生作用，不影響支座的正?；瑒?dòng)，此時(shí)滿足連續(xù)梁橋在正常使用情況下的設(shè)計(jì)要求。
[0034]在El地震作用下，支座滑動(dòng)速度較快，支座的順橋向滑動(dòng)行為被速度鎖定裝置鎖住，并具有初步的緩沖性能，但地震強(qiáng)度不大，剪力銷不發(fā)生破壞，第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件不起作用，此時(shí)活動(dòng)墩依靠自身強(qiáng)度與固定墩共同承擔(dān)地震力，El地震強(qiáng)度不大，地震力分散到固定墩和各活動(dòng)墩共同承擔(dān)后，各墩依靠自身強(qiáng)度即可滿足抗震要求，參考圖4。
[0035]在E2地震作用下，支座滑動(dòng)速度很快，支座的順橋向滑動(dòng)行為被速度鎖定裝置鎖住，同時(shí)由于地震強(qiáng)度大，剪力銷被剪斷，支座兩側(cè)的第一C型軟鋼阻尼構(gòu)件開始發(fā)生變形耗能，參考圖5，與速度鎖定裝置共同起作用，此時(shí)活動(dòng)墩不止承擔(dān)地震力而且可有效耗散地震能量，與固定墩的延性設(shè)計(jì)或減隔震設(shè)計(jì)共同抵抗地震作用，使結(jié)構(gòu)滿足抗震要求。與固定墩獨(dú)自承擔(dān)地震作用相比，采用本實(shí)用新型的支座后，在E1、E2地震作用下可將地震力分散到活動(dòng)墩處，并使用不同的組合方式抵御地震作用，保證結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理，節(jié)約了建造成本并且降低了設(shè)計(jì)難度。
[0036]本實(shí)用新型的支座以單向活動(dòng)盆式支座為基礎(chǔ)，通過較小的構(gòu)造改變，增加速度鎖定裝置、剪力銷和第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)不同強(qiáng)度地震作用下各部件按上述實(shí)用新型依次發(fā)揮作用。
[0037]實(shí)施例二
[0038]類似的改進(jìn)亦適用于其他類型單向活動(dòng)支座(如單向活動(dòng)球型鋼支座，參考圖7)均為本實(shí)用新型相同原理，應(yīng)受到保護(hù)。其中，在單向活動(dòng)球型鋼支座中，耐磨滑動(dòng)組件采用半球形弧形板，并在半球形弧形板4’的上下兩側(cè)設(shè)置四氟滑板6”。
[0039]優(yōu)選的，上述的半球形弧形板的下表面為球形，上表面為平面。上表面為平面可以保證在滑動(dòng)方向上的順滑。
[0040]上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本實(shí)用新型權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分級(jí)抗震、減隔震支座，包括單向活動(dòng)支座、第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件和速度鎖定裝置，所述單向活動(dòng)支座包括自下而上依次疊加設(shè)置的底板、下支座板、耐磨滑動(dòng)組件、上支座板、碟形彈簧組件和頂板，其特征在于， 所述底板和下支座板之間通過剪力銷進(jìn)行固定;且在底板和下支座板的側(cè)面分別設(shè)置一對(duì)第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件，每對(duì)第一 C型軟鋼阻尼構(gòu)件的一端彼此搭接并鉸接在下支座的中部，另外一端分別鉸接在底板上； 方形的所述上支座板的四周設(shè)置有四個(gè)擋板，其中一對(duì)相對(duì)設(shè)置的擋板與下支座板延伸部之間通過一對(duì)速度鎖定裝置進(jìn)行連接，另一對(duì)相對(duì)設(shè)置的擋板與下支座板之間形成滑動(dòng)導(dǎo)向配合； 在上支座板的上表面設(shè)置有四個(gè)圓形第一套筒，在每一個(gè)第一套筒中固定安裝一個(gè)導(dǎo)向柱，在導(dǎo)向柱和第一套筒之間的空間中套置有碟形彈簧組件，所述碟形彈簧組件是由多片疊合而成的，在頂板上設(shè)置有四個(gè)圓形第二套筒，第二套筒的直徑大于第一套筒的直徑，且第二套筒和第一套筒配合，并在兩套筒之間通過第二剪力銷進(jìn)行固定，在頂板上設(shè)置有與導(dǎo)向柱對(duì)應(yīng)的凹槽，且該凹槽與導(dǎo)向柱之間形成滑動(dòng)配合;在頂板和上支座板之間沿著軸向設(shè)置有多個(gè)第二 C型軟鋼阻尼構(gòu)件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)抗震、減隔震支座，其特征在于，在所述底板下側(cè)設(shè)置有錨固結(jié)構(gòu)，在頂板上側(cè)設(shè)置有錨固結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)抗震、減隔震支座，其特征在于，所述耐磨滑動(dòng)組件包括彼此疊加的橡膠板和鋼襯板，其中鋼襯板和上支座板之間配合并在配合處設(shè)置四氟滑板，所述橡膠板和下支座板之間配合并在配合處設(shè)置四氟滑板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)抗震、減隔震支座，其特征在于，所述耐磨滑動(dòng)組件包括半球形弧形板和四氟滑板，所述半球形弧形板的下表面為球形并通過四氟滑板與下支座板形成球形配合，所述半球形弧形板的上表面為平面并通過四氟滑板與上支座板形成平面配合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)抗震、減隔震支座，其特征在于，上述速度鎖定裝置為液壓速度鎖定器。
【文檔編號(hào)】E01D19/04GK205711719SQ201620601020
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】張常勇, 徐召, 白光耀, 趙洪蛟, 丁毅, 王溧
【申請(qǐng)人】山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院