CN102966035A - 桥梁支座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥梁支座，包括：连接于桥梁梁体的第一支座板和连接于桥墩的第二支座板，其中所述第一支座板和第二支座板彼此扣合，并且能相对于彼此而滑动，速度锁定器，所述速度锁定器包括缸体、能在缸体内往复运动的活塞，在所述活塞的两个侧面上分别设置有各自穿出缸体的两个相对端部活塞杆，在缸体和活塞构成的空间内充有粘性流体，其中所述活塞杆连接于所述第一支座板和所述第二支座板中的一个，所述缸体固定连接于所述第一支座板和所述第二支座板中的另一个。根据本发明的桥梁支座，在不同受力条件下能实现活动墩功能或固定墩功能，提高了桥梁抵抗水平力的能力，从而提高桥梁的抗震效果。

Description

桥梁支座

技术领域

本发明涉及一种桥梁支座，特别是抗水平力的桥梁支座。

背景技术

桥梁支座是连接、约束桥梁上、下部结构的重要构件，其与桥梁上下部结构的相互作用相当复杂，例如包括将恒定载荷、活动载荷传递给墩台和基础，以及通过完成梁体结构所需的变形、水平位移和转角，因此，支座对桥梁的十分重要。支座的不同往往影响到桥梁上下部结构间的传力状况，从而对桥梁整体结构造成影响。

目前，铁路、公路梁桥的支座通常包括固定型、单向型（纵向和横向）以及多向型。其中，安装固定型支座的桥墩被定义为固定墩，其余桥墩被定义为活动墩。固定墩和活动墩均承受竖向载荷，而固定墩能够承受水平载荷，活动墩则不能承受，因此在传统的桥梁设计中，通常仅设计一个固定墩，其余为活动墩，这种传统的设计方案造成固定墩非常大以承受所有的水平力。由于活动墩不能承受水平力，也不能将水平力分散，因此固定墩体积宠大。另外，在发生地震时，地震所引起的水平力也只能由固定墩来承受，因此固定墩支座最先受到破坏，而活动墩在地震中无法发挥任何有效作用，桥梁水平约束容易失效，造成桥梁抗震效果不理想。另外，从桥梁景观来看，由于固定墩和活动墩外形差别很大，也会影响桥梁的景观效果。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种桥梁支座，其在不同受力条件下能实现活动墩功能或固定墩功能，提高了桥梁抵抗水平力的能力，从而提高桥梁的抗震效果。

根据本发明，提出了一种桥梁支座，包括，

连接于桥梁梁体的第一支座板和连接于桥墩的第二支座板，其中第一支座板和第二支座板彼此扣合，并且能相对于彼此而滑动，

速度锁定器，速度锁定器包括缸体、能在缸体内往复运动的活塞，在活塞的两个侧面上分别设置有各自穿出缸体的两个相对端部的活塞杆，在缸体和活塞构成的空间内充有粘性流体，其中活塞杆连接于第一支座板和第二支座板中的一个，缸体固定连接于第一支座板和第二支座板中的另一个，

粘性流体能给活塞的运动施加阻力，从而速度锁定器能够根据第一支座板和第二支座板之间的相对滑动速度的大小而允许或阻止第一支座板和第二支座板之间的相对滑动。

根据本发明的桥梁支座，当桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动速度较小时，活塞杆和活塞的运动速度也为慢，粘性流体会顺应容纳其的空间的变化，因此速度锁定器不会阻止该滑动实现活动墩的功能。当桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动速度为快时，活塞杆和活塞的运动速度也为快，粘性流体难以及时顺应容纳其的空间的变化而对活塞的运动施加阻力，因此速度锁定器会阻止该滑动实现固定墩的功能。即，根据本发明的桥梁支座在不同条件下能实现活动墩功能和固定墩功能。固定墩数量的增多，提高了桥梁承受水平力的能力，增强了桥梁的抗震效果。

在一个实施例中，在第一支座板和第二支座板的背向彼此的面上均设置有连接件。根据本发明的桥梁支座能通过这些连接件连接于桥梁梁体或桥墩。

在一个实施例中，当第一支座板和第二支座板之间的相对滑动速度大于1mm/s时，速度锁定器会阻止所述第一支座板和第二支座板之间的相对滑动。

在一个实施例中，在第一支座板和第二支座板彼此接触的两个面中的一个的上设置有滑槽，在另一个面上设置有与滑槽配合的凸起。通过这种相互配合的滑槽和凸起，第一支座板和第二支座板之间仅能沿滑槽或凸起的延伸方向的滑动而不会侧向运动。

在一个优选的实施例中，在滑槽侧壁的内侧和凸起的侧面两者中的一个上设有凸出部分，在滑槽侧壁的内侧和凸起的侧面两者中的另一个上设有与凸出部分相配合的凹陷。通过这种相配合的凸出部分和凹陷，实现了凸起和滑槽的相互啮合配合，从而防止发生桥梁梁体的掉落。

在一个实施例中，第一支座板和第二支座板之间的纵向间隙在20mm-40mm之间。这种间隙便于第一支座板和第二支座板实现相对滑动，同时也能防止大块固体颗粒容纳于第一支座板和第二支座板之间的间隙中而阻碍第一支座板和第二支座板的相对滑动。在一个优选的实施例中，在第一支座板和第二支座板之间还设置有固定块。固定块支撑在第一支座板和第二支座板之间以保证第一支座板和第二支座板之间的纵向间隙不会发生大的变化。

在一个实施例中，在滑槽的内表面设置有不锈钢板，在凸起的表面设置有聚四氟乙烯板。不锈钢板能够保证滑槽的内表面为光滑以便于凸起和滑槽之间的相对滑动，而凸起表面的聚四氟乙烯板具有良好的耐磨性，提高了其使用寿命。

在一个实施例中，粘性流体的锥入度以0.1mm为单位在160~280之间。在一个优选的实施例中，该粘性流体为硅脂。硅脂较小的锥入度意味着硅脂非常粘稠，能给活塞的运动带来很大的阻力，使得根据本发明的桥梁支座具有较好的阻止桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动的功能。通常桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动速度很慢，相对滑动距离也很短，硅脂能够顺应容纳其空间的变化而不会影响通常情况下的桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动。而当桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动速度较快时，硅脂难以顺应容纳其空间的变化而会阻止桥梁梁体和桥墩之间较快的相对滑动。

在一个实施例中，速度锁定器的数量为两个，其对称式设置在滑槽或凸起的两侧。对称设置的速度锁定器使得第一支座板和第二支座板不会产生相对转动的趋势，并且第一支座板和第二支座板受力比较均匀，延长了其使用寿命。

在本发明中，用语“纵向间隙”规定为在本发明的桥梁支座的使用状态中，滑槽的顶部内表面与凸起的顶部面之间的距离。

与现有技术相比，本发明的优点在于，而当桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动速度较小时，速度锁定器不会阻止该滑动实现活动墩的功能；当桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动速度较大时，速度锁定器能够阻止该滑动实现固定墩的功能。固定墩数量的增多，提高了桥梁承受水平力的能力，增强了桥梁的抗震效果。在第一支座板和第二支座板上的相互配合的滑槽和凸起实现了第一支座板和第二支座板之间仅能发生沿滑槽方向的滑动而不会有侧向运动。而且，在滑槽和凸起上设置的相互配合的凸出部分和凹陷实现了凸起和滑槽的相互啮合配合，从而防止发生桥梁梁体的掉落。速度锁定器选择为两个，并且称式设置在滑槽或凸起的两侧使得第一支座板和第二支座板不会产生相对转动的趋势，并且第一支座板和第二支座板受力比较均匀，延长了其使用寿命。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是根据本发明的桥梁支座的立体图；

图2是图1的A向视图；

图3是图1的B向视图

图4是图1的俯视图；

图5显示了根据本发明的桥梁支座与支座板连接的示意图；

图6是根据本发明的速度锁定器的结构示意图。

在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1以立体图的方式显示了根据本发明的桥梁支座10。桥梁支座10包括设计为彼此扣合，并且能相对于彼此而滑动的第一支座板17和第二支座板14。在第一支座板17和第二支座板14的彼此背向的面上均设置有连接件11以将第一支座板17连接于桥梁梁体（未示出）而将第二支座板14连接于桥墩（未示出）。

桥梁支座10还包括设置在第一支座板17和第二支座板14之间的速度锁定器20。图6示意性地显示了速度锁定器20的结构。速度锁定器20包括缸体21、能在缸体21内往复运动的活塞26。在活塞26的两个侧面上分别设置有各自穿出缸体21的两个相对端部活塞杆24、24’。在缸体21和活塞26构成的空间22内充有粘性流体。粘性流体优选锥入度以0.1mm为单位在160~280之间的液体，锥入度越小意味着流体越粘稠，能施加的阻力也越大。在一个特定的实施方案中，粘性流体为硅脂。当第一支座板和第二支座板相对滑动速度大于1mm/s时，速度锁定器会阻止所述第一支座板17和第二支座板14之间的相对滑动。可以理解地是，活塞杆24、24’还可以与活塞26一体成型。在一个实施例中，在活塞杆24、24’上还设置有防尘环25，以防止外界环境对缸体内粘性流体的污染。在装配状态中，缸体21和活塞杆24、24’可各自连接于第一支座板17和二支座板14，这在下文中将详细描述。

如图2所示，在第一支座板17的朝向第二支座板14的面上设置有滑槽12，在第二支座板14的朝向第一支座板17的面上设置有与滑槽12相匹配的凸起13。在装配状态中，需要将凸起13接合进滑槽12内，由此第一支座板17和第二支座板14之间仅能沿滑槽12或凸起13的延伸方向滑动而不会发生侧向运动。如图1或2所示，优选地，在滑槽12的两个侧壁的端部设置有朝向彼此的与侧壁垂直的凸出部分19，即从A向方向来看，滑槽12呈现大体“L”形状。相应地，在凸起13的侧面上设置有与延伸部分19相配合的凹陷15。在装配状态中，需要将滑槽12的延伸部分19与凸起13的凹陷15啮合配合，这会防止发生桥梁梁体的掉落。应理解地是，凸出部分19和凹陷15的设置方式不限于此，所有能使滑槽12和凸起13相啮合的结构都能够用于此。

在装配状态中，如图5所示，缸体21通过第一固定座27固定连接于第一支座板17，而活塞杆24、24’通过第二固定座28、28’连接于第二支座板14，由此将速度锁定器20连接于两个支座板。可以理解地是，活塞杆24、24’也可连接于第一支座板17，而缸体21固定连接于第二支座板14。在连接后，桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动会导致第一支座板17和第二支座板14之间的相对滑动，而第一支座板17和第二支座板14之间的相对滑动会带动活塞杆24、24’和活塞26的运动。当桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动速度较慢时，活塞26的运动速度也较慢，粘性流体会顺应容纳其的空间的变化，即在这种情况中速度锁定器20不会阻碍桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动而实现了活动墩的功能。当桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动速度较快时，活塞26的运动速度也较快，粘性流体难以及时顺应容纳其的空间的变化，即在这种情况中速度锁定器20会阻止桥梁梁体和桥墩之间的相对滑动而实现了固定墩的功能从而提高了桥梁承受水平力的能力。

如图4示意性地显示，桥梁支座10可包括两个速度锁定器20、20’，并且将这两个速度锁定器20、20’对称式设置在滑槽12或凸起13的两侧。这种选择使得第一支座板17和第二支座板14不会产生相对转动的趋势，并且第一支座板17和第二支座板14受力比较均匀，延长了其使用寿命。

为了能够使第一支座板17和第二支座板14容易地相对滑动，将第一支座板17和第二支座板14之间的纵向间隙设置在20mm-40mm之间。该间隙不但能够使第一支座板17和第二支座板14容易地相对滑动而且也能够防止大块固体颗粒容纳于该间隙中。在一个优选的实施例中，在第一支座板17和第二支座板14之间还设置有固定块18以保持第一支座板17和第二支座板14之间的纵向间隙，如图1或3所示。为了促进第一支座板17和第二支座板14容易地相对滑动，可在滑槽12的内表面设置有不锈钢板，例如镜面不锈钢板，而在凸起13的表面设置有聚四氟乙烯板，如SF-1三层复合板。不锈钢板能够保证滑槽12的内表面为光滑，而凸起13表面的聚四氟乙烯板具有良好的耐磨性，提高了其使用寿命。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种桥梁支座，包括，

连接于桥梁梁体的第一支座板和连接于桥墩的第二支座板，其中所述第一支座板和第二支座板彼此扣合，并且能相对于彼此而滑动，

速度锁定器，所述速度锁定器包括缸体、能在缸体内往复运动的活塞，在所述活塞的两个侧面上分别设置有各自穿出缸体的两个相对端部的活塞杆，在缸体和活塞构成的空间内充有粘性流体，其中所述活塞杆连接于所述第一支座板和所述第二支座板中的一个，所述缸体固定连接于所述第一支座板和所述第二支座板中的另一个，

所述粘性流体能给所述活塞的运动施加阻力，从而所述速度锁定器能够根据所述第一支座板和所述第二支座板之间的相对滑动速度的大小而允许或阻止所述第一支座板和所述第二支座板之间的相对滑动。

2.根据权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于，所述粘性流体的锥入度以0.1mm为单位在160~280之间。

3.根据权利要求1或2所述的桥梁支座，其特征在于，所述粘性流体为硅脂。

4.根据上述权利要求中任一项所述的桥梁支座，其特征在于，当所述第一支座板和所述第二支座板之间的相对滑动速度大于1mm/s时，所述速度锁定器会阻止所述第一支座板和所述第二支座板之间的相对滑动。

5.根据上述权利要求中任一项所述的桥梁支座，其特征在于，在所述第一支座板和所述第二支座板彼此接触的两个面中的一个的上设置有滑槽，在另一个面上设置有与所述滑槽配合的凸起。

6.根据权利要求5所述的桥梁支座，其特征在于，在所述滑槽侧壁的内侧和所述凸起的侧面两者中的一个上设有凸出部分，在所述滑槽侧壁的内侧和所述凸起的侧面两者中的另一个上设有与所述凸出部分相配合的凹陷。

7.根据权利要求5或6所述的桥梁支座，其特征在于，所述速度锁定器的数量为两个，其对称式设置在所述滑槽或凸起的两侧。

8.根据上述权利要求中任一项所述的桥梁支座，其特征在于，所述第一支座板和所述第二支座板之间的纵向间隙在20mm-40mm之间。

9.根据上述权利要求中任一项所述的桥梁支座，其特征在于，在所述第一支座板和所述第二支座板之间还设置有固定块。

10.根据权利要求5或6所述的桥梁支座，其特征在于，在所述滑槽的内表面设置有不锈钢板，在所述凸起的表面设置有聚四氟乙烯板。

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