CN105113391A - 可更换模块化梳齿型减隔震支座及其制备方法 - Google Patents

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本发明属于桥梁支座技术领域，公开了一种可更换模块化梳齿型减隔震支座及其制备方法。其主要技术特征为：包括设有上支座板和下支座板的支座主体，所述上支座板的四周设置有减震耗能底座和减震耗能板构成的减震耗能模块，减震耗能底座通过第一螺栓与上支座板相连接，下支座板四周设置有与减震耗能模块相匹配的减震耗能模块挡板，减震耗能模块挡板通过第二螺栓与下支座板相连接，减震耗能模块挡板上设置有齿形与减震耗能板相匹配的梯形梳齿。该可更换模块化梳齿型减隔震支座，将地震发生时易损坏的和用于耗能的零部件模块化，实现更换方便快捷，降低修复支座所需造价，与整体更换支座相比节省了人力，物力，财力。

Description

可更换模块化梳齿型减隔震支座及其制备方法
技术领域
本发明属于桥梁支座技术领域，尤其涉及一种可更换模块化梳齿型减隔震支座及其制备方法。
背景技术
桥梁支座是连接桥梁的上部结构和下部结构的重要结构部件，不能因为造价仅占整个桥梁很小的比例而忽视它的重要性，根据所设计的桥梁的特点及桥梁所处地理位置来选择满足要求的支座，特别是在高地震烈度地区选择一种适合的支座至关重要，不仅要考虑正常使用时的性能，还要考虑当地震发生时，支座修复的难易情况。一项工程的施工不仅要考虑建造时的造价，还应考虑服役期维修的难易程度及维修费用。现有减隔震支座存在以下缺陷：其一、当地震发生后用于连接限位挡板与上座板的抗剪销或螺栓被剪断后不易更换；其二、当地震发生后耗能零部件变形，不易拆除，不易更换。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题就是提供一种具有可更换的耗能零部件的模块的可更换模块化梳齿型减隔震支座。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：包括设有上支座板和下支座板的支座主体，所述上支座板的四周设置有减震耗能底座和减震耗能板构成的减震耗能模块，每个减震耗能底座上设置有多个减震耗能板，减震耗能底座通过第一螺栓与上支座板相连接，减震耗能板与减震耗能底座通过螺纹连接，减震耗能板与减震耗能底座连接端为圆柱体或多面体，减震耗能板外露端为截面渐变的圆柱体或多面体，下支座板四周设置有与减震耗能模块相匹配的减震耗能模块挡板，减震耗能模块挡板通过第二螺栓与下支座板相连接，减震耗能模块挡板上设置有齿形与减震耗能板相匹配的梯形梳齿，在支座主体的活动位移方向和垂直位移方向预留有减震耗能板位移时所需的位移量。
其附加技术特征为：所述的支座主体在非位移方向设置有限位挡板，限位挡板与上支座板通过第三螺栓连接，第三螺栓在限位挡板与上支座板接触面处设置有环形凹槽，在第三螺栓侧面设置有多个长条形凹槽，长条形凹槽的横截面为三角形、圆弧形或矩形；
所述的支座主体为可承受竖向压力，限位方向可承受水平力，具有转动功能的球型支座、盆式橡胶支座、摩擦摆支座；
所述的减震耗能模块和减震耗能模块挡板与上支座板和下支座板的连接位置可互换；
所述减震耗能板与减震耗能底座连接的深度大于等于减震耗能板端部的直径；
所述的减震耗能模块挡板为整体铸造件或者是钢板拼装件。
本发明要解决的第二个技术问题就是提供一种可更换模块化梳齿型减隔震支座的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案包括下属步骤：
第一步制作支座主体
按一般制作支座工序制作带有上支座板和下支座板的支座主体；
第二步安装减震耗能模块
将减震耗能板与减震耗能底座通过螺纹连接，将减震耗能底座通过第一螺栓与上支座板相连接；
第三步安装减震耗能模块挡板
将减震耗能模块挡板通过第二螺栓与下支座板相连接，使减震耗能模块挡板的梯形梳齿与减震耗能板相错设置，在支座主体的活动位移方向和垂直位移方向预留减震耗能板位移时所需的位移量。
其附加技术特征为：在安装减震耗能模块前，在支座主体非位移方向通过第三螺栓将限位挡板与上支座板相连接。
本发明所提供的可更换模块化梳齿型减隔震支座，在上支座板、下支座板的四周设置有减震耗能模块和减震耗能模块挡板构成的减震单元，在支座主体的活动位移方向和垂直位移方向预留有减震耗能板位移时所需的位移量。减震耗能模块挡板上设置有齿形与减震耗能板相匹配的梯形梳齿，地震发生时，减震耗能模块的减震耗能板在减震耗能模块挡板的梯形梳齿之间产生移动，在地震发生过程中，减震耗能板与减震耗能模块挡板实现从线接触到面接触的渐变，使得减震耗能板通过变形实现减震耗能功能，并且具有防落梁的功能。由于减震耗能底座通过第一螺栓与上支座板相连接，减震耗能模块挡板通过第二螺栓与下支座板相连接，地震过后将破损的减震耗能模块和减震耗能模块挡板拆除，换上新的减震耗能模块和减震耗能模块挡板即可。本发明所提供的可更换模块化梳齿型减隔震支座，将地震发生时易损坏的和用于耗能的零部件模块化，实现更换方便快捷，降低修复支座所需造价，从根本上解决了现有带耗能零件不能更换的重大难题，与整体更换支座相比节省了人力，物力，财力。
本发明所提供的可更换模块化梳齿型减隔震支座，支座主体在非位移方向设置有限位挡板，限位挡板与上支座板通过第三螺栓连接。第三螺栓选用脆性材质，此第三螺栓在限位挡板与上支座板接触面进行加工处理，正常使用时多个第三螺栓可承受桥梁由温变及其它因素引起的水平力，而不破坏；当地震发生时，水平力大于设计水平力，第三螺栓在限位挡板与上支座板接触面受剪断裂破坏，限位挡板失效，地震过后，当支座主体完好需更换限位挡板即可正常使用时，将断在上支座板内部的第三螺栓部分通过加工的特殊结构采用相配套的拆卸工具取出，再将新的限位挡板通过此特殊加工过的第三螺栓与上支座板连接即可。
本发明所提供的可更换模块化梳齿型减隔震支座，支座主体为可承受竖向压力，限位方向可承受水平力，具有转动功能的球型支座、盆式橡胶支座、摩擦摆支座，减震耗能模块和减震耗能模块挡板与上支座板和下支座板的连接位置可互换，减震耗能板与减震耗能底座连接的深度大于等于减震耗能板端部的直径，减震耗能模块挡板为整体铸造件或者是钢板拼装件。
附图说明
图1为本发明可更换模块化梳齿型减隔震支座的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为第三螺栓的结构示意图；
图4为减震耗能板的结构示意图；
图5为减震耗模块的第一种结构示意图；
图6为图5的俯视图；
图7为减震耗模块的第二种结构示意图；
图8为图7的俯视图；
图9为减震耗能模块挡板与下支座板的结构示意图；
图10为减震耗能模块挡板的第一种结构示意图；
图11为图10的俯视图；
图12为减震耗能模块挡板的第二种结构示意图；
图13为图12的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所提供的可更换模块化梳齿型减隔震支座的结构做进一步说明。
如图1所示，本发明可更换模块化梳齿型减隔震支座包括支座主体1，支座主体1设有上支座板2和下支座板3，上支座板2的四周设置有减震耗能底座4和减震耗能板5构成的减震耗能模块，每个减震耗能底座4上设置有多个减震耗能板5，减震耗能底座4通过第一螺栓6与上支座板2相连接，减震耗能板5与减震耗能底座4通过螺纹连接，减震耗能板5与减震耗能底座4连接端为圆柱体或多面体，减震耗能板5外露端为截面渐变的圆柱体或多面体，下支座板3四周设置有与减震耗能模块相匹配的减震耗能模块挡板7，减震耗能模块挡板7通过第二螺栓8与下支座板3相连接，减震耗能模块挡板7上设置有齿形与减震耗能板相匹配的梯形梳齿9，在支座主体1的活动位移方向和垂直位移方向预留有减震耗能板5位移时所需的位移量。支座主体1在非位移方向设置有限位挡板10，限位挡板10与上支座板2通过第三螺栓11连接；
如图2所示，上支座板2的四周设置有减震耗能底座4和减震耗能板5构成的减震耗能模块，每个减震耗能底座4上设置有多个减震耗能板5，减震耗能底座4通过第一螺栓6与上支座板2相连接；
如图3所示，第三螺栓11在限位挡板10与上支座板2接触面处设置有一个环形凹槽111，形成第三螺栓11剪断的危险截面，在第三螺栓11侧面设置有多个长条形凹槽112，便于第三螺栓11剪断后取出，长条形凹槽112的横截面为三角形、圆弧形或矩形；
如图4所示，减震耗能板5与减震耗能底座连接端51为圆柱体或多面体，减震耗能板5外露端52为截面渐变的圆柱体或多面体；
如图5、6、7、8所示，减震耗能底座4和减震耗能板5构成减震耗能模块，每个减震耗能底座4上设置有多个减震耗能板5；
如图9所示，下支座板3四周设置有与减震耗能模块相匹配的减震耗能模块挡板7，减震耗能模块挡板7通过第二螺栓8与下支座板6相连接；
如图10、11、12、13所示，减震耗能模块挡板7上设置有齿形与减震耗能板相匹配的梯形梳齿9。
本发明提供的可更换模块化梳齿型减隔震支座制备时，先按一般制作支座工序制作带有上支座板2和下支座板3的支座主体1。然后将减震耗能板5与减震耗能底座4通过螺纹连接，将减震耗能底座4通过第一螺栓6与上支座板2相连接，再将减震耗能模块挡板7通过第二螺栓8与下支座板3相连接，使减震耗能模块挡板7的梯形梳齿9与减震耗能板5相错设置，在支座主体1的活动位移方向和垂直位移方向预留减震耗能板5位移时所需的位移量。在安装减震耗能模块前，在支座主体1非位移方向通过第三螺栓11将限位挡板10与上支座板2相连接。
本发明所提供的可更换模块化梳齿型减隔震支座，在上支座板2、下支座板3的四周设置有减震耗能底座4和减震耗能板5构成的减震耗能模块和减震耗能模块挡板7构成的减震单元，在支座主体1的活动位移方向和垂直位移方向预留有减震耗能板5位移时所需的位移量。减震耗能模块挡板7上设置有齿形与减震耗能板5相匹配的梯形梳齿，地震发生时，减震耗能模块的减震耗能板5在减震耗能模块挡板7的梯形梳齿之间产生移动，在地震发生过程中，减震耗能板5与减震耗能模块挡板7实现从线接触到面接触的渐变，使得减震耗能板5通过变形实现减震耗能功能，并且具有防落梁的功能。由于减震耗能底座4通过第一螺栓6与上支座板2相连接，减震耗能模块挡板7通过第二螺栓8与下支座板3相连接，地震过后将破损的减震耗能模块底座4和减震耗能模块挡板5拆除，换上新的减震耗能模块底座4和减震耗能模块挡板7即可。减震耗能模块挡板7上设置有齿形与减震耗能板5相匹配的梯形梳齿9，当地震发生后，在减震耗能过程中，减震耗能板5与减震耗能模块挡板7实现从线接触到面接触的渐变，使得减震耗能板5具有防落梁的功能。
本发明所提供的可更换模块化梳齿型减隔震支座，支座主体1在非位移方向设置有限位挡板10，限位挡板10与上支座板2通过第三螺栓11连接。第三螺栓11选用脆性材质，此第三螺栓11在限位挡板10与上支座板2接触面进行加工处理，正常使用时多个第三螺栓11可承受桥梁由温变及其它因素引起的水平力，而不破坏；当地震发生时，水平力大于设计水平力，第三螺栓11在限位挡板10与上支座板2接触面受剪断裂破坏，限位挡板10失效，地震过后，当支座主体1完好需更换限位挡板10即可正常使用时，将断在上支座板2内部的第三螺栓11部分通过加工的特殊结构采用相配套的拆卸工具取出，再将新的限位挡板10通过此特殊加工过的第三螺栓11与上支座板2连接即可。
本发明所提供的可更换模块化梳齿型减隔震支座，支座主体1为可承受竖向压力，限位方向可承受水平力，具有转动功能的球型支座、盆式橡胶支座、摩擦摆支座，减震耗能底座4和减震耗能板5构成的减震耗能模块和减震耗能模块挡板7与上支座板2和下支座板3的连接位置可互换，减震耗能板5与减震耗能底座4连接的深度大于等于减震耗能板5端部的直径，减震耗能模块挡板7为整体铸造件或者是钢板拼装件。
本发明所提供的可更换模块化梳齿型减隔震支座不仅限于上述结构，以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.可更换模块化梳齿型减隔震支座，包括设有上支座板和下支座板的支座主体，其特征在于：所述上支座板的四周设置有减震耗能底座和减震耗能板构成的减震耗能模块，每个减震耗能底座上设置有多个减震耗能板，减震耗能底座通过第一螺栓与上支座板相连接，减震耗能板与减震耗能底座通过螺纹连接，减震耗能板与减震耗能底座连接端为圆柱体或多面体，减震耗能板外露端为截面渐变的圆柱体或多面体，下支座板四周设置有与减震耗能模块相匹配的减震耗能模块挡板，减震耗能模块挡板通过第二螺栓与下支座板相连接，减震耗能模块挡板上设置有齿形与减震耗能板相匹配的梯形梳齿，在支座主体的活动位移方向和垂直位移方向预留有减震耗能板位移时所需的位移量。
2.根据权利要求1所述的可更换模块化梳齿型减隔震支座，其特征在于：所述的支座主体在非位移方向设置有限位挡板，限位挡板与上支座板通过第三螺栓连接，第三螺栓在限位挡板与上支座板接触面处设置有环形凹槽，在第三螺栓侧面设置有多个长条形凹槽，长条形凹槽的横截面为三角形、圆弧形或矩形。
3.根据权利要求1所述的可更换模块化梳齿型减隔震支座，其特征在于：所述的支座主体为可承受竖向压力，限位方向可承受水平力，具有转动功能的球型支座、盆式橡胶支座、摩擦摆支座。
4.根据权利要求1所述的可更换模块化梳齿型减隔震支座，其特征在于：所述的减震耗能模块和减震耗能模块挡板与上支座板和下支座板的连接位置可互换。
5.根据权利要求1所述的可更换模块化梳齿型减隔震支座，其特征在于：所述减震耗能板与减震耗能底座连接的深度大于等于减震耗能板端部的直径。
6.根据权利要求1所述的可更换模块化梳齿型减隔震支座，其特征在于：所述的减震耗能模块挡板为整体铸造件或者是钢板拼装件。
7.权利要求1至6任一项所述的可更换模块化梳齿型减隔震支座的制备方法，其特征在于包括下属步骤：
第一步制作支座主体
按一般制作支座工序制作带有上支座板和下支座板的支座主体；
第二步安装减震耗能模块
将减震耗能板与减震耗能底座通过螺纹连接，将减震耗能底座通过第一螺栓与上支座板相连接；
第三步安装减震耗能模块挡板
将减震耗能模块挡板通过第二螺栓与下支座板相连接，使减震耗能模块挡板的梯形梳齿与减震耗能板相错设置，在支座主体的活动位移方向和垂直位移方向预留减震耗能板位移时所需的位移量。
8.权利要求7所述的可更换模块化梳齿型减隔震支座的制备方法，其特征在于：在安装减震耗能模块前，在支座主体非位移方向通过第三螺栓将限位挡板与上支座板相连接。
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