CN103590327A - 环向粘滞阻尼支座 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁、建筑工程抗震技术领域，具体涉及一种环向粘滞阻尼支座。它包括上支承板和下支承板，所述上支承板与下支承板之间设有支座承重体，所述上支承板侧沿向下延伸并向内弯折形成环形腔体，所述支座承重体上部套有环形活塞，环形活塞内部为空腔结构，所述环形活塞上下两端面分别贴合环形腔体的上内壁和下内壁将环形腔体密封，所述环形腔体内部与环形活塞的空腔连通，所述环形腔体内注满粘滞液体。本发明兼具普通球型钢支座和粘滞阻尼器的功能，能抵御水平面内来自各个方向的地震惯性力，起到消能减震的作用。

Description

环向粘滞阻尼支座

技术领域

本发明属于桥梁、建筑工程抗震技术领域，具体涉及一种环向粘滞阻尼支座。

背景技术

地震是频发的自然灾害之一，长期以来，人类在这一自然灾害面前“无能为力”。地震造成生命和财产损失的直接原因是建筑物的剧烈震动、破坏和倒塌。自二十世纪以来，人类对建筑物的抗震、消能、减震的结构控制技术进行不断的探索，先后发明和创造了如下相应的产品和技术。

铅芯橡胶支座：通过铅芯和橡胶的剪切变形吸收和耗散地震能量。

液压粘滞阻尼器：通过液态或半固态的粘滞材料在缸体内的流动产生阻尼力来耗散、吸收地震能量。

摩擦型阻尼支座：采用上下不同半径的两个球面与配合位形成两个滑动摩擦副，保证支座正常的转动和滑移功能，当地震水平力超过阀值时，支座摩擦副间克服摩擦力产生相对滑动，大半径球面摩擦副可产生较大水平相对位移，即水平刚度较小，从而将地震产生的动能转换为势能，突破阀值后较小的水平刚度起到了“隔震”作用。同时由于摩擦阻力的存在，起到了“阻尼”作用，消耗了一部分地震能量。

上述铅芯橡胶支座和摩擦型阻尼支座虽然能起到环向减隔震的作用，但水平刚度过低，对软弱地基或者桥墩过柔时，减震效果降低，甚至会加大结构的地震响应。而液压粘滞阻尼器具有方向性，对减少轴向的地震作用效果明显，但地震对桥梁的地震作用方向事先是无法预知的，因而它的设置带有一定的盲目性，通常的做法是在桥梁的顺桥向和横桥向都安装液压阻尼器，这样一定程度上限制了其力学运动，降低了减震效果。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种能对各个方向的地震起到消能减震作用的环向粘滞阻尼支座。

本发明采用的技术方案是：一种环向粘滞阻尼支座，包括上支承板和下支承板，所述上支承板与下支承板之间设有支座承重体，所述上支承板侧沿向下延伸并向内弯折形成环形腔体，所述支座承重体上部套有环形活塞，环形活塞内部为空腔结构，所述环形活塞上下两端面分别贴合环形腔体的上内壁和下内壁将环形腔体密封，所述环形腔体内部与环形活塞的空腔连通，所述环形腔体内注满粘滞液体。

进一步地，所述环形活塞处于环形腔体内部的侧壁上沿圆周均匀开有多个连通环形腔体内部和环形活塞空腔的阻尼孔。

更进一步地，所述环形腔体的侧壁上沿圆周均匀设有多个注油孔。

本发明可同时作为普通球型钢支座和阻尼抗震支座使用：

支座承重体和下支承板之间的接触面为球面，与侧向限位钢板之间的接触为切线接触，方便支座承重体转动，转动时支座承重体与上部梁体之间产生的一小幅度水平位移，带动活塞环在腔体内运动，该运动不受约束。所以该支座具有普通球型钢支座需要具备的承重和能小幅转动的功能，即能当普通球型钢支座使用。

同时由于上支承板固定在梁底、下支承板固定在墩顶或台顶，在地震惯性力作用下，不管这个力来自何方，墩、梁之间就会产生相对运动，即下支承板和上支承板之间产生相对运动，支座承重体带动环形活塞随下支承板一起运动，这时粘滞液体在一个密封腔体内受到挤压，通过阻尼孔及其它可能的通道在环形腔体内流动，环形活塞在环形腔体内任意方向的运动都会受到粘滞液体的阻碍，运动速度越快，阻尼力越大，通过该阻尼力吸收、消散地震能量，实现了对地震运动的阻抗。

本发明兼具普通球型钢支座和粘滞阻尼器的功能，能抵御水平面内来自各个方向的地震惯性力，能起到消能减震的作用，适用于各类桥梁、房屋建筑结构、核电站结构，具有广阔的市场前景及良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1-上支承板；2-支座承重体；3-环形活塞；4-阻尼孔；5-粘滞液体；6-注油孔；7-环形腔体；8-防尘罩；9-限位板；10-环形凸台；11-下支承板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明包括上支承板1和下支承板11，所述上支承板1与下支承板11之间设有支座承重体2，下支承板1上设有限位板9。支座承重体2底面为圆弧面，因此支座承重体2与下支承板11的接触面为球面，同时支座承重体2下部横向凸出于支座承重体本体形成环形凸台10，环形凸台10侧面为曲面，即限位板9侧壁与环形凸台19侧面线接触。支座承重体2转动时，支座承重体2与下支承板11的连接方式可保证支座承重体2与上部梁体之间产生一小幅度的水平位移，带动环形活塞在环形腔体7内的运动不受约束。这样布置的支座承重体使得该支座具有普通球型钢支座需要具备的承重和能小幅转动的功能，能当普通球型钢支座使用。

所述支座承重体2上部套有环形活塞3，环形活塞3内部为空腔结构，上支承板1侧沿向下延伸并向内弯折形成环形腔7，所述环形活塞3上下两端面分别贴合环形腔体7的上内壁和下内壁将环形腔体密封，环形活塞3处于环形腔体7内部的侧壁上沿圆周均匀开有多个阻尼孔4，使环形腔体7内部与环形活塞3的空腔保持连通，同时环形腔体7的侧壁上沿圆周均匀设有多个注油孔6，方便向环形腔体7内注入粘滞液体。环形腔体7的下内壁边缘距离支座承重体2外圈有一定距离，即环形活塞3下端面仅部分贴合环形腔体7下内壁，该距离可保证在支座承重体2带动环形活塞3在环形腔体7内的运动不受约束。在环形腔体7底部还设有防尘罩8，防尘罩8上端与环形腔体7下内壁边缘连接，所述防尘罩7下端与限位板9连接。

将本发明安装在桥梁上的施工过程为：先在墩顶和梁底分别预埋螺栓，将在工厂制作完毕的下支承板11和上支承板1分别安装在墩顶和梁底，其中上支承板1在工厂制作时，环形活塞3也一起制作并安装，将环形腔体7密封；再在下支承板11与上支承板1之间安装支座承重体2，支座承重体2安装好后安装限位板9，上支承板1和下支承板11由于安装误差的存在，可能不对位，但因为环形活塞3在水平面内可横向运动，在施工过程中，对于误差级的偏差，很容易克服；最后经注油孔6向环形腔体7内注入粘滞液体5，安装防尘罩8。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种环向粘滞阻尼支座，其特征在于：包括上支承板(1)和下支承板(11)，所述上支承板(1)与下支承板(11)之间设有支座承重体(2)，所述上支承板(1)侧沿向下延伸并向内弯折形成环形腔体(7)，所述支座承重体(2)上部套有环形活塞(3)，环形活塞(3)内部为空腔结构，所述环形活塞(3)上下两端面分别贴合环形腔体(7)的上内壁和下内壁将环形腔体密封，所述环形腔体(7)内部与环形活塞(3)的空腔连通，所述环形腔体(7)内注满粘滞液体(5)。

2.根据权利要求1所述的环向粘滞阻尼支座，其特征在于：所述环形活塞(3)处于环形腔体(7)内部的侧壁上沿圆周均匀开有多个连通环形腔体内部和环形活塞空腔的阻尼孔(4)。

3.根据权利要求1所述的环向粘滞阻尼支座，其特征在于：所述环形腔体(7)的侧壁上沿圆周均匀设有多个注油孔(6)。

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