CN103147392A - 一种钢桥功能分离式减震支座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢桥功能分离式减震支座，本发明的钢桥功能分离式减震支座设置在梁体的端部支座上。当温度、荷载或小地震的作用下，钢桥功能分离式减震支座在桥竖直方向上发生移动。对于桥横向上，小地震产生的横向水平力由钢桥功能分离式减震支座来承担，且螺栓不发生断裂，钢制减震支座在桥横向不发生移动；当遇到大地震时，对于桥横向的变形，因巨大的横向水平力作用下，当下部支撑装置与第二基板发生断裂，从而能够让下部支承装置沿桥横向在Γ形导向板上移动，进一步吸能消震；当水平荷载消失的时候，又能恢复原先的状态。因为设置了端支点上刚度很大的钢桥功能分离式减震支座，能够有效防止平时路面产生裂缝、崎岖，保证行车质量。

Description

一种钢桥功能分离式减震支座

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及一种钢桥功能分离式减震支座。

背景技术

现有技术中，桥梁的支承部分一般使用钢制的结构，其具有沿桥纵向位移的特性，但不具有沿桥横向位移的特性。但在遇到地震，尤其是大地震时，当钢制减震支座结构承受了巨大横向水平力时，支承装置沿横向的变形过大，破坏支承装置结构，从而丧失了在垂直方向上的承载能力，导致一些路面发生断裂甚至桥梁出现垮塌现象。因此为了避免这种事情再次发生，提出了用弹性减震器来代替钢制减震支座的一种办法。

但是在使用弹性减震器的时候，特别是安装在梁端部支座处的弹性减震器，因桥梁在车辆荷载作用下出现的垂直方向上的弯曲而产生震动，从而会使刚度较低的路面产生裂缝、凹坑，破坏路面结构，影响行车的舒适性。

因此，需要一种新的减震器以解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中弹性减震器的缺陷，提供一种钢桥功能分离式减震支座。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的钢桥功能分离式减震支座采用如下技术方案：

一种钢桥功能分离式减震支座，包括第一基板、第二基板、下部支撑装置、上部支撑支座、Γ形导向板和[形导向板，所述第二基板设置在所述第一基板上，所述第二基板的面积小于所述第一基板的面积，所述第二基板为矩形，所述下部支撑装置固定在所述第二基板上，所述上部支撑支座设置在所述下部支撑装置上，所述下部支撑装置的相对两侧设置有第一导向部，所述第一导向部设置在所述下部支撑装置的底部，所述Γ形导向板固定连接所述第二基板，所述导向部设置在所述Γ形导向板与所述第二基板形成的导向槽中；所述下部支撑装置的另外两侧设置有第二导向部，所述第二导向部设置在所述下部支撑装置的顶部，所述上部支撑支座与所述第二导向部相对应的两侧设置有锁定部，所述第二导向部和所述锁定部均设置在所述[形导向板的凹槽内，所述第二导向部与所述[形导向板固定连接。

更进一步的，所述Γ形导向板与所述第二基板通过螺丝钉连接。

更进一步的，所述下部支撑装置通过螺丝钉固定在所述第二基板上。螺丝钉设计的抗剪强度为当地震水平力超过一定限度时能够自行断裂，从而保证下部支承沿着Γ形导向板做一定的移动，以吸收能量，降低结构性损伤。

更进一步的，所述第二导向部与所述[形导向板通过螺丝钉连接。

更进一步的，还包括橡胶板、压力环、中间板、光滑板和密封环，所述下部支撑装置的中部设置有圆形凹部，所述橡胶板、压力环和中间板均设置在所述圆形凹部中，所述压力环设置在所述橡胶板的外侧，所述橡胶板上设置有中间板，所述中间板上设置有所述光滑板，所述中间板和所述光滑板的外侧设置有所述密封环。

更进一步的，所述上部支撑装置的底部设置有光滑部。

更进一步的，所述光滑部为不锈钢板。

更进一步的，在水平方向上，所述Γ形导向板和所述第一导向部之间设置有t2宽度的空隙，所述螺丝钉与螺丝钉孔之间设置有t1宽度的空隙，t1大于t2。避免了在正常使用时因反复荷载作用而导致螺丝钉发生疲劳断裂。

更进一步的，在竖直方向上，所述锁定部与所述[形导向板之间设置有空隙。保证上部支承装置沿[形导向板在桥竖直方向移动的可能性。

有益效果：本发明的钢桥功能分离式减震支座设置在梁体的端部支座上。当温度、荷载或小地震的作用下，钢桥功能分离式减震支座在桥竖直方向上发生移动。对于桥横向上，小地震产生的横向水平力由钢桥功能分离式减震支座来承担，且螺栓不发生断裂，钢制减震支座在桥横向不发生移动；当遇到大地震时，对于桥横向的变形，因巨大的横向水平力作用下，当下部支撑装置与第二基板发生断裂，从而能够让下部支承装置沿桥横向在Γ形导向板上移动，进一步吸能消震；当水平荷载消失的时候，又能恢复原先的状态。因为设置了端支点上刚度很大的钢桥功能分离式减震支座，能够有效防止平时路面产生裂缝、崎岖，保证行车质量。

附图说明

图1是本发明的钢桥功能分离式减震支座的分解图；

图2是钢桥功能分离式减震支座的主视图；

图3是钢桥功能分离式减震支座的左视图；

图4是Γ形导向板连接第二基板和下部支撑装置的结构示意图；

图5是本发明的钢桥功能分离式减震支座和弹性减震器的安装示意图；其中，A为钢桥功能分离式减震支座，B为弹性减震器；

图6是弹性减震器的轴向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

请参阅图1、图2、图3和图4所示，本发明的钢桥功能分离式减震支座，包括第一基板21、第二基板23、下部支撑装置1、上部支撑装置8、Γ形导向板33a；33b和[形导向板31a；31b。其中，第二基板23设置在第一基板21上，第二基板23的面积小于第一基板21的面积，第二基板23为矩形。下部支撑装置1固定在第二基板23上，上部支撑装置8设置在下部支撑装置1上。其中，下部支承装置1的四个角上设置了四个第一螺丝钉插孔3。下部支撑装置1通过螺丝钉固定在第二基板23上，其中，此处螺丝钉设计的抗剪强度为当地震水平力超过一定限度时能够自行断裂，从而保证下部支承沿着Γ形导向板做一定的移动，以吸收能量，降低结构性损伤。在上部支撑装置8的中间位置设置有八个第二螺丝孔9，第三螺丝钉44插入其中，第三螺丝钉44的头部与梁体锚定。上部支承装置8沿桥纵向形成嵌合凸部11，它的宽度比第二导向部4a；4b之间的距离小，形成的空隙可以让上部支承装置沿桥纵向做一定的滑动。

下部支撑装置1的相对两侧设置有第一导向部6，第一导向部6设置在下部支撑装置1的底部，Γ形导向板33a；33b固定连接第二基板23，第一导向部6设置在Γ形导向板33a；33b与第二基板形成的导向槽中。其中，Γ形导向板33a；33b与第二基板23通过螺丝钉连接。在水平方向上，Γ形导向板33a；33b和第一导向部6之间设置有t2宽度的空隙，螺丝钉与螺丝钉孔之间设置有t1宽度的空隙，t1大于t2。避免了在正常使用时因反复荷载作用而导致螺丝钉发生疲劳断裂。第一基板21上设置有四个锚定螺栓插孔22，第二基板23焊接在第一基板21上。在第二基板23上设置着四个第一螺丝孔24分别与下部支承装置1的第一螺丝钉插孔3对应；在第二基板23的另外两侧设置着多个第二螺丝孔25，第二螺丝孔25与Γ形导向板33a；33b上的第三螺丝孔34相对应，Γ形导向板33a；33b和第二基板23通过第二螺丝钉42连接。

下部支撑装置1的另外两侧设置有第二导向部4a；4b，第二导向部4a；4b设置在下部支撑装置1的顶部，上部支撑装置8与第二导向部4a；4b相对应的两侧设置有锁定部10，第二导向部4a；4b和锁定部10均设置在[形导向板31a；31b的凹槽内，第二导向部4a；4b与[形导向板31a；31b固定连接。上部支撑装置8的底部设置有光滑部12。其中，光滑部12为不锈钢板。其中，在第二导向部4a；4b的两个外侧面4上设置有第三螺丝钉插孔5，第二导向部4a；4b与[形导向板31a；31b通过螺丝钉连接。具体的，[形导向板31a；31b上设置有第二螺丝钉插孔32与第二导向部4a；4b上的第三螺丝钉插孔5相对应。[形导向板31a；31b下部与第二导向部4a；4b的下端部分锁定，上部与位于上部支承装置8的锁定部10相互锁定。在竖直方向上，锁定部10与[形导向板31a；31b之间设置有空隙。保证上部支承装置沿]型导向板在桥竖直方向移动的可能性。

还包括橡胶板15、压力环16、中间板17、光滑板18和密封环19，下部支撑装置1的中部设置有圆形凹部2，橡胶板15、压力环16和中间板17均设置在圆形凹部2中，压力环16设置在橡胶板15的外侧，橡胶板15上设置有中间板17，中间板17上设置有光滑板18，中间板17和光滑板18的外侧设置有密封环19。其中，中间板17用于防止橡胶板15膨出和增加橡胶板15的承载力，橡胶板15、压力环16和中间板17都安置在下部支承装置1的圆形凹部2内。其中，光滑板18由合成树脂材料制成，中间板17为金属板。

温度的变化、活荷载的作用或者因地震等原因而发生纵向变形时，通过设置在上部支承装置8上的光滑部12和设置在下部支承装置1上的光滑板18之间的滑动作用，并且在第二导向部4a；4b的引导下沿桥纵向发生移动，来跟随这种纵向变形。此时，下部支承装置1由于第一螺丝钉41的作用而固定在第二基板23上，再加上Γ形导向板33a；33b的约束，在桥纵向基本无法移动。上部支承装置8沿桥纵向的设计移动量，可以通过光滑部12的长度来控制。在一般情况下该钢制减震支座能够满足桥梁沿纵向的变形移动，在横向则处于锁定状态，不能发生移动。但当横向水平力超过设计横向水平荷载时，第一螺丝钉41则会因此断裂，使钢制减震支座沿桥横向移动成为可能。因为在制作此钢制减震支座时第一螺丝钉41的强度选择了在外界水平力超过设计横向水平力时能够断裂的强度，因此在第一螺丝钉41发生断裂后，下部支承装置1能够沿着Γ形导向板33a；33b做一定的横向移动，吸能减震。另外，由于Γ形导向板33a；33b的作用，下部支承装置1在荷载作用下的垂直运动被阻止；下部支承装置1沿桥横向的设计移动量可以通过调整第二基板23的长度和Γ形导向板33a；33b的长度来控制。

图5中，A是设置在桥桁架51两端固定桥墩50和桥桁架51的本发明的钢桥功能分离式减震支座，桥桁架51和钢桥功能分离式减震支座之间为主梁52，B是设置在两钢制减震支座之间的弹性减震器。在温度、外界荷载以及地震等因素作用下，桥桁架51沿桥纵向上发生变形，钢制减震支座A的上部支承装置8同样沿桥纵向发生移动，弹性减震器B也通过弹性变形对此跟随。在桥横向，当横向水平力较小时，钢制减震支座A的下部支承装置1沿桥横向不发生移动。当发生大地震时，桥桁架51在桥纵向上的变形情况与上述钢制减震支座A沿桥纵向移动一致。对于沿桥横向的位移变形，钢制减震支座A中的第一螺丝钉41会发生断裂，而使桥桁架沿横向产生移动，弹性减震器也会通过弹性变形而进行跟随。垂直方向的力由刚度很高的钢制减震支座A来承担；地震能量的吸收和耗散则由拥有衰减性能以及水平减震性能的弹性减震器B来承担，由此做到了将垂直和水平支承功能分离，并且分开发挥各自功能的一个支承装置。

图6是弹性减震器的轴向剖视图，在上部板56和下部板55之间，间隔设置着多个钢板53，这些钢板53之间用弹性体54组成一个整体，其中，弹性体54可以为橡胶，这个弹性体54具有水平弹簧机能。在弹性体54的下端部和上端部处用厚度较厚的钢板53，上面设置有第四螺丝孔，利用第四螺丝钉57同上部板56和下部板55相连接。上部板56的第五螺丝钉58与桥梁上部结构连接，下部板55的锚定螺丝59与桥墩或桥台连接。由此形成弹性支座。弹性减震器主要以承受水平方向的作用力，基本不承受垂直方向的作用力。

本发明的钢桥功能分离式减震支座设置在梁体的端部支座上。当温度、荷载或小地震的作用下，钢桥功能分离式减震支座在桥竖直方向上发生移动。对于桥横向上，小地震产生的横向水平力由钢桥功能分离式减震支座来承担，且螺栓不发生断裂，钢制减震支座在桥横向不发生移动；当遇到大地震时，对于桥横向的变形，因巨大的横向水平力作用下，当下部支撑装置与第二基板发生断裂，从而能够让下部支承装置沿桥横向在Γ形导向板上移动，进一步吸能消震；当水平荷载消失的时候，又能恢复原先的状态。因为设置了端支点上刚度很大的钢桥功能分离式减震支座，能够有效防止平时路面产生裂缝、崎岖，保证行车质量。

Claims (9)

1.一种钢桥功能分离式减震支座，其特征在于，包括第一基板（21）、第二基板（23）、下部支撑装置（1）、上部支撑支座（8）、Γ形导向板（33a；33b）和[形导向板（31a；31b），所述第二基板（23）设置在所述第一基板（21）上，所述第二基板（23）的面积小于所述第一基板（21）的面积，所述第二基板（23）为矩形，所述下部支撑装置（1）固定在所述第二基板（23）上，所述上部支撑支座（8）设置在所述下部支撑装置（1）上，所述下部支撑装置（1）的相对两侧设置有第一导向部（6），所述第一导向部（6）设置在所述下部支撑装置（1）的底部，所述Γ形导向板（33a；33b）固定连接所述第二基板（23），所述导向部（6）设置在所述Γ形导向板（33a；33b）与所述第二基板（23）形成的导向槽中；所述下部支撑装置（1）的另外两侧设置有第二导向部（4a；4b），所述第二导向部（4a；4b）设置在所述下部支撑装置（1）的顶部，所述上部支撑支座（8）与所述第二导向部（4a；4b）相对应的两侧设置有锁定部（10），所述第二导向部（4a；4b）和所述锁定部（10）均设置在所述[形导向板（31a；31b）的凹槽内，所述第二导向部（4a；4b）与所述[形导向板（31a；31b）固定连接。

2.如权利要求1所述的钢桥功能分离式减震支座，其特征在于，所述Γ形导向板（33a；33b）与所述第二基板（23）通过螺丝钉连接。

3.如权利要求1所述的钢桥功能分离式减震支座，其特征在于，所述下部支撑装置（1）通过螺丝钉固定在所述第二基板（23）上。

4.如权利要求1所述的钢桥功能分离式减震支座，其特征在于，所述第二导向部（4a；4b）与所述[形导向板（31a；31b）通过螺丝钉连接。

5.如权利要求1所述的钢桥功能分离式减震支座，其特征在于，还包括橡胶板（15）、压力环（16）、中间板（17）、光滑板（18）和密封环（19），所述下部支撑装置（1）的中部设置有圆形凹部（2），所述橡胶板（15）、压力环（16）和中间板（17）均设置在所述圆形凹部（2）中，所述压力环（16）设置在所述橡胶板（15）的外侧，所述橡胶板（15）上设置有中间板（17），所述中间板（17）上设置有所述光滑板（18），所述中间板（17）和所述光滑板（18）的外侧设置有所述密封环（19）。

6.如权利要求5所述的钢桥功能分离式减震支座，其特征在于，所述上部支撑装置（8）的底部设置有光滑部（12）。

7.如权利要求6所述的钢桥功能分离式减震支座，其特征在于，所述光滑部（12）为不锈钢板。

8.如权利要求3所述的钢桥功能分离式减震支座，其特征在于，在水平方向上，所述Γ形导向板（33a；33b）和所述第一导向部（6）之间设置有t2宽度的空隙，所述螺丝钉与螺丝钉孔之间设置有t1宽度的空隙，t1大于t2。

9.如权利要求1所述的钢桥功能分离式减震支座，其特征在于，在水平方向上，所述第二导向部（4a；4b）与所述[形导向板（31a；31b）之间设置有空隙。

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