CN103498414B - 一种金属阻尼减隔震支座 - Google Patents

Abstract

本发明属于球型钢支座技术领域，特别公开了一种金属阻尼减隔震支座。其技术方案为：在所述的底板的下挡板外侧固定有与所述下挡板平行且直立的等强度双曲圆柱型钢棒，在所述上支座板外侧设置有下端带有卡槽的上固定板，所述的等强度双曲圆柱型钢棒的顶端插入所述的卡槽内，所述下挡板的内侧面与所述底座的外侧面间隔一定距离，当发生地震或梁体遭遇碰撞时，此时，剪力销机构折断，上固定板和底板发生相对移动，等强度双曲圆柱型钢棒受力均匀，由于等强度双曲圆柱型钢棒变形时全截面屈服，耗能力强，因此，可以在地震发生时，减小或隔离地震对桥梁结构的影响。

Description

一种金属阻尼减隔震支座

技术领域

本发明属于桥梁支座技术领域，尤其涉及一种具有高阻尼性能的金属阻尼减隔震支座。

背景技术

目前，使用的抗震桥梁球型支座主要是靠结构本身的强度抵抗地震力，一旦地震力超出设计能力，会造成桥梁支座限位装置破坏和失效，此时造成桥梁结构破坏，不但造成巨大经济损失，而且还可能造成巨大人员伤亡。

中国专利申请号为200910075146.1和201120391261.2的专利申请分别公开了一种弹塑性防落梁球型钢支座和一种大刚度减隔震支座。其中“弹塑性防落梁球型钢支座”采用的弹塑性柱，从结构上“弹塑性防落梁球型钢支座”主要是在限位方向上产生弹塑性柱的弹塑性变形从而起到减隔震效果，在位移方向上弹塑性柱可以沿折边来回自由移动，但不能起到很好的减隔震作用；“大刚度减隔震支座”为多个”X”型单板固定在一起的结构，可以一定程度提高其刚度，但板状形状决定了其各个方向的刚度等力学性能差异很大，在垂直板面的方向和平行板面方向的刚度差异最为明显，不能很好的应对地震方向的不确定性，从而影响减隔震效果；并且多片”X”型单板组合的结构会存在因每一组多片”X”型单板的整体刚度等力学性能受板间位置差异较大而影响性能，产品质量不好控制，从而影响支座整体的减隔震性能。即目前所使用的减隔震球型钢支座存在着在震后位移较大和刚度较低的缺陷。

发明的内容

本发明的目的就是提供一种不仅体积小、而且具有良好减隔震效果的金属阻尼减隔震支座。

实现本发明上述目的所提出的技术方案为：

一种金属阻尼减隔震支座，包括用于支撑桥梁梁体的上支座板（3）、固定于该上支座板底部的第一平面不锈钢板（4）和第一平面滑板（5）、底部设置有球面滑板（7）的球芯（6）、与该球芯匹配的其周圈设置凸环（81）的并通过剪力销机构（B）与底板相对固定的底座（8）、用于与桥墩固定连接的并设置有底板（9）和设置于底座（8）和该底板（9）间的第二平面滑板（10）和第二平面不锈钢板（11），其特征在于：所述底板（9）底部周边设置有与之为一体结构的下挡板（91）和环形翼边（92）；在所述上支座板（3）的两侧设置有与之为一体结构的并与所述下挡板（91）对应的限位上挡板（31），两侧上挡板（31）构成第一滑道（12），带有所述凸环（81）的底座（8）卡入其中；所述底板（9）底部设置的环形翼边（92）中设置有若干的上卡槽（93），并在其对应的上支座板（3）的两侧设置有底部带有下卡槽（15）的上固定板（2）并形成第二滑道（13），在所述的上下卡槽中固定有与所述下挡板(91)平行且直立的等强度双曲圆柱型钢棒(14)；所述上支座板(3)的边缘卡入第二滑道(13)内；另外，所述的等强度双曲圆柱型钢棒为双曲圆柱单棒。

构成上述一种金属阻尼减隔震支座的附加技术特征还包括：

——所述的等强度双曲圆柱型钢棒为沿所述的下挡条外侧上固定板下方排列的四排；

——所述的剪切销设置在所述支座底座与所述支座底板间；

——所述的在剪力销机构位于所述底座和底板接触面位置设置有沿其周边的剪力凹槽，在所述剪力销径向外侧套有销套，所述销套包括上销套和下销套，所述上销套与底座螺纹连接，所述下销套与底板螺纹连接，所述剪力销与上销套以及下销套紧密配合。

本发明所提供的一种金属阻尼减隔震支座，与现有技术相比具有以下优点：其一，由于包括从上至下依次排列的上支座板、第一平面不锈钢滑板、第一平面滑板、球芯、球面滑板、底座、第二平面滑板、第二平面不锈钢滑板、底板，在所述的上支座板内侧设置有使该上支座板可以相对于所述的底座沿支座自由移动方向来回移动的第一滑道，外侧设置有使该上支座板可以相对于所述的上固定板沿支座自由活动方向来回移动的第二滑道，在所述的底座和底板四角设置有剪力销机构，在所述底座外侧的上支座板下方设置有上挡板，在所述底座外侧的底板上方设置有下挡板，在位于所述的第一滑道外侧的上支座板上设置有与所述的上支座板一体结构的限位挡板，在所述的底板的下挡板外侧固定有与所述下挡板平行且直立的等强度双曲圆柱型钢棒，在所述上支座板外侧设置有下端带有卡槽的上固定板，所述的等强度双曲圆柱型钢棒的顶端插入所述的卡槽内，所述下挡板的内侧面与所述底座的外侧面间隔一定距离，在正常情况下，当沿支座自由移动方向产生水平剪力时，上滑板与上支座板沿第一滑道在正常设计范围内滑动，当发生地震或梁体遭遇碰撞时，上支座板的外侧卡在上固定板的内侧，带动底座沿限位方向移动，此时，剪力销机构折断，上支座板和底板发生相对移动，等强度双曲圆柱型钢棒受力变形，由于等强度双曲圆柱型钢棒变形时全截面屈服，耗能力强，因此，可以在地震发生时，减小或隔离地震对桥梁结构的影响；而且等强度双曲圆柱型钢棒的顶端可以在卡槽内上下移动；其二，由于所述的等强度双曲圆柱型钢棒为多个固定在底板上的双曲圆柱单棒，可以根据设计要求，调整钢棒数量，同时在受力变形时，在同等强度下实现较大位移；其三，由于等强度双曲圆柱型钢棒为沿所述的下挡条外侧上固定板下方排列的四排，这样，刚度进一步增大；其四，由于在所述的剪力销径向外侧套有销套，所述的销套包括上销套和下销套，所述的上销套与所述的底座螺纹连接，所述的下销套与所述的底板螺纹连接，所述的剪力销与所述的上销套以及所述的下销套紧密配合，当发生地震或撞击桥面时造成剪力销折断后，可以经过旋转将上销套和下销套取出，更换剪力销更加方便。

附图说明

图1为本发明所提供的金属阻尼减隔震支座的沿支座限位方向的切面结构示意图；

图2为图1的A-A视图；

图3为图1的C-C视图；

图4为等强度双曲圆柱型钢棒形状的结构示意图；

图5为剪力销机构位置的切面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的一种金属阻尼减隔震支座的结构作进一步的详细说明：

如图1、图2、图3和图4所示，为本实用新型所提供的一种金属阻尼减隔震支座的结构图，其结构包括用于支撑桥梁梁体的上支座板3、固定于该上支座板底部的第一平面不锈钢板4和第一平面滑板5、底部设置有球面滑板7的球芯6、与该球芯匹配的其周圈设置凸环81的并通过剪力销机构B与底板相对固定的底座8、用于与桥墩固定连接的并设置有底板9和设置于底座8和该该底板9间的第二平面滑板10和第二平面不锈钢板11，其中底板9底部周边设置有与之为一体结构的下挡板91和环形翼边92；在上支座板3的两侧设置有与之为一体结构的并与下挡板91对应的限位上挡板31，两侧上挡板31构成第一滑道12，带有凸环81的底座8卡入其中；上述底板9底部设置的环形翼边92中设置有若干上卡槽93，并在其对应的上支座板3的两侧设置有底部带有下卡槽15的上固定板2并形成第二滑道13，在上述的上下卡槽中固定有与下挡板91平行且直立的形状如图4所示的等强度双曲圆柱型钢棒14。上支座板3的边缘卡入第二滑道13内。这样，上支座板3可以相对于上固定板2和底座8沿支座自由移动方向来回移动，但相对于支座限位方向上支座板3相对于底座不发生滑动。上述剪力销机构设置于底座8和底板9的四角。下挡板91的内侧面与底座8的外侧面间隔一定距离，在正常情况下，当沿支座自由移动方向产生水平剪力时，上支座板3与底座8沿第一滑道在正常设计范围内滑动，当发生地震或梁体遭遇碰撞时，上支座板2沿限位方向移动，上支座板2带动底座8移动，此时，剪力销机构折断，上支座板2和底板9发生相对移动，等强度双曲圆柱型钢棒14受力变形，由于等强度双曲圆柱型钢棒14变形时全截面屈服，耗能力强，因此，减隔震效果明显，可以防止因地震、遭遇撞击等情况下桥梁从桥墩上脱落。而且，由于等强度双曲圆柱型钢棒14的顶端插入下卡槽15内，因此等强度双曲圆柱型钢棒14的顶端可以在下卡槽15内上下移动。

在上述金属阻尼减隔震支座的结构中，

——等强度双曲圆柱型钢棒14为双曲圆柱单棒，这样，由于屈服截面为圆形，各个方向屈服力相同，可更好的适应因地震、遭遇撞击等所产生外力方向的不确定特性。

——等强度双曲圆柱型钢棒14为沿所述的下挡条外侧上固定板下方排列的四排，这样刚度进一步增大。每排等强度双曲圆柱型钢棒14的个数根据设计要求确定。

如图5所示，在剪力销机构B位于底座8和底板9接触面位置设置有沿其周边的剪力凹槽16，在剪力销1径向外侧套有销套17，销套17包括上销套18和下销套19，上销套18与底座8螺纹连接，下销套19与底板9螺纹连接，剪力销1与上销套18以及下销套19紧密配合，当发生地震或撞击桥面时造成剪力销1折断后，可以经过旋转将上销套18和下销套19取出，更换剪力销1更加方便。

上述说明是以单向支座为例加以说明的，本发明还包括固定型和双向型支座，对于双向支座来说，可以将上挡板31与底座8间隔一定距离。

Claims (4)

1.一种金属阻尼减隔震支座，包括用于支撑桥梁梁体的上支座板（3）、固定于该上支座板底部的第一平面不锈钢板（4）和第一平面滑板（5）、底部设置有球面滑板（7）的球芯（6）、与该球芯匹配的其周圈设置凸环（81）的并通过剪力销机构（B）与底板相对固定的底座（8）、用于与桥墩固定连接的底板（9）和设置于该底板（9）和所述底座（8）间的第二平面滑板（10）和第二平面不锈钢板（11），其特征在于：所述底板（9）底部周边设置有与之为一体结构的下挡板（91）和环形翼边（92）；在所述上支座板（3）的两侧设置有与之为一体结构的并与所述下挡板（91）对应的限位上挡板（31），两侧上挡板（31）构成第一滑道（12），带有所述凸环（81）的底座（8）卡入其中；所述底板（9）底部设置的环形翼边（92）中设置有若干的上卡槽（93），并在其对应的上支座板（3）的两侧设置有底部带有下卡槽（15）的上固定板（2），所述上支座板的两侧部与该上固定板间形成第二滑道（13），在所述的上、下卡槽中固定有与所述下挡板(91)平行且直立的等强度双曲圆柱型钢棒(14)；所述上支座板(3)的边缘卡入第二滑道(13)内；其中，所述的等强度双曲圆柱型钢棒为双曲圆柱单棒。

2.如权利要求1所述的一种金属阻尼减隔震支座，其特征在于：所述的等强度双曲圆柱型钢棒为排列于所述的下挡板外侧、上固定板下方的所述底板的四侧。

3.如权利要求1所述的一种金属阻尼减隔震支座，其特征在于：所述的剪力销机构设置在所述支座底座与所述支座底板间。

4.如权利要求1所述的一种金属阻尼减隔震支座，其特征在于：所述的在剪力销机构位于所述底座和底板接触面位置设置有沿其周边的剪力凹槽，在所述剪力销径向外侧套有销套，所述销套包括上销套和下销套，所述上销套与底座螺纹连接，所述下销套与底板螺纹连接，所述剪力销与上销套以及下销套紧密配合。