CN106087723B - 使用扇叶型钢阻尼器的减隔震支座 - Google Patents

使用扇叶型钢阻尼器的减隔震支座 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种扇叶型钢阻尼器及减隔震支座，其中，作为核心部件的扇叶型钢阻尼器包括平板部、围挡、扇叶和销孔，在平板布的下侧设置有向下延伸的围挡，在平板部的上侧设置一个圆环形的凸台，在所述凸台的内部空间中均匀的设置有若干软钢材质的扇叶，若干所述扇叶的内端设置有一个圆形套筒，所述圆形套筒中设置有一个销孔，所述销孔与所述凸台同圆心设置。所述销孔与上部承载机构中设置有一个向下延伸的定位柱插接配合。本发明为一种减隔震支座，具有承载能力高，减震效果好，工作性能稳定，耐久性好，平面尺寸小等优势，适用于绝大多数有抗震需求的桥梁或其它建筑结构。

Description

使用扇叶型钢阻尼器的减隔震支座
技术领域
本发明涉及一种支座，尤其涉及一种减隔震支座。
背景技术
地震是对人类造成极大威胁的自然灾害之一，桥梁及其他建筑结构在地震过程中一旦发生破坏，会对人类的生命财产安全造成严重的威胁，也会导致次生灾害的发生。减隔震技术作为合理、有效的抗震手段，已经越来越多的应用于桥梁及其他建筑结构中，其中，减隔震支座是使用较多的减隔震装置之一。目前较为常见的减隔震支座有铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆类支座和钢阻尼支座等。
铅芯橡胶支座承载能力不足，耐久性较差，对环境造成污染问题，面临逐渐被淘汰的情况；高阻尼橡胶支座同样存在承载能力不足，耐久性较差的问题；摩擦摆类支座则往往难以满足正常使用时支座的滑动要求。钢阻尼支座的主要耗能构件是软钢钢片，往往设置于支座四周，不仅影响美观，而且会造成当相邻支座距离较近时不便安装，尤其是在两联桥梁的共用墩处最易发生这种情况。而且上述支座一般不具备竖向减隔震的功能，仅能进行水平向减隔震。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种使用扇叶型钢阻尼器的减隔震支座，用于解决抗震性能差的问题，同时解决现有减隔震支座体积大的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
扇叶型钢阻尼器，其特征在于，包括平板部、围挡、扇叶和销孔，在平板布的下侧设置有向下延伸的围挡，在平板部的上侧设置一个圆环形的凸台，在所述凸台的内部空间中均匀的设置有若干软钢材质的扇叶，若干所述扇叶的内端设置有一个圆形套筒，所述圆形套筒中设置有一个销孔，所述销孔与所述凸台同圆心设置。
进一步地，所述凸台上设置有销钉孔。
进一步地，所述扇叶型钢阻尼器为焊接件。
亦或，所述扇叶型钢阻尼器为可拆装的装配件。
减隔震支座，包括自上而下依次设置的上部承载机构、水平减震机构和下部承载机构，其中，水平减震机构为所述的扇叶型钢阻尼器，其特征在于：所述上部承载机构与所述凸台接触配合，其间设聚四氟乙烯板，且在所述上部承载机构中设置有一个向下延伸的定位柱，所述定位柱与所述销孔插接配合。
所述上部承载机构为竖向减震机构，包括上平板、下平板、碟形弹簧组件和竖向C型软钢阻尼器，上、下平板之间通过套筒进行竖向导向，并在套筒内部的空间内安装四组碟形弹簧组件，其中四组碟形弹簧组件均布，在所述碟形弹簧组件中套置一个导向柱，导向柱竖向布置，且导向柱的下端与下平板固定连接，上端与上平板之间不接触，且在上平板的下表面处设置有导向凹槽，所述定位柱位于下平板上，若干所述竖向C型钢阻尼器均匀的布置在上、下平板之间的四个方位。
所述上部承载机构为一平板，所述定位柱位于下平板上且向下延伸。
所述下部承载机构为球型钢支座构架，包括球形板和底板，所述的扇叶型钢阻尼器的平板部的下侧设置有向下延伸的围挡包围在底板周边，其中球形板和所述平板部进行配合，球形板与底板之间为球曲面配合，并在配合面处使用聚四氟乙烯垫片进行隔离。
所述下部承载机构为固定球型钢支座构架。
本发明的有益效果是：
本发明为一种使用扇叶型钢阻尼器的减隔震支座，具有承载能力高，减震效果好，工作性能稳定，耐久性好，平面尺寸小等优势，适用于绝大多数有抗震需求的桥梁或其它建筑结构。
附图说明
图1为本发明的半剖视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为侧视图。
图4为图1中A--A剖视图。
图5为图1中B--B剖视图。
图6为图1中C--C断面图。
图7为扇叶型钢阻尼器立体图。
图8为图7中D--D剖视图。
图9为另一实施例的结构示意图。
图10为另一实施例的结构示意图。
图11为扇叶型钢阻尼器的结构图。
图12为扇叶型钢阻尼器的结构图。
图中：1竖向减震机构，11碟形弹簧组件，12竖向C型软钢阻尼器，13上平板，14下平板，141定位柱，15套筒，16导向柱，17销钉，2扇叶型钢阻尼器，21平板部，22围挡，23扇叶，24销孔，25凸台，26销钉孔，27圆形套筒，3竖向承载机构，31球形板，32底板。
具体实施方式
如图1至图9所示，
该使用扇叶型钢阻尼器的减隔震支座分为上、中、下三部分，分别为竖向减震机构、水平减震机构、竖向承载机构，地震中可同时实现水平和竖向减隔震。
其中，竖向减震机构1为碟形弹簧组件11及竖向C型钢阻尼器12，包括上平板13、下平板14、碟形弹簧组件11和竖向C型钢阻尼器12，上、下平板之间通过其上设置的套筒15进行竖向导向，并在套筒内部的空间内安装四组碟形弹簧组件11，其中四组碟形弹簧组件均布，对碟形弹簧组件进行定位和导向，在上述的碟形弹簧组件11中套置一个导向柱16，导向柱竖向布置，且导向柱的16下端与下平板14固定连接，上端与上平板之间不接触，且在上平板的下表面处设置有导向凹槽。以上结构构成竖向减震机构。
上述的竖向C型钢阻尼器12为多个，均匀的布置在上、下平板之间的四个方位，形成浮动、弹性支撑。非地震状态下：上平板和下平板之间为弹性连接，其中弹性支撑的支撑力来自于竖向C型钢阻尼器和碟形弹簧组件。
水平减震机构为扇叶型钢阻尼器2，扇叶型钢阻尼器2包括平板部21、围挡22、扇叶23和销孔24，其中平板部21为一个方形的钢板，在平板布的下侧设置有围挡22，围挡向下延伸。在平板部21的上侧设置一个圆环形的凸台25，凸台25上设置有销钉孔26，在圆环形的凸台25中均匀的设置有若干扇叶23，扇叶为软钢材质，在若干扇叶的内侧设置有一个圆形套筒27，圆形套筒的中设置有一个销孔24，该销孔24与上述的凸台同圆心设置。
下面从制造的角度介绍一下扇叶型钢阻尼器2，作为一种较佳实现的形式，在制造工艺中，上述的扇叶23使用软钢材质，例如经过处理的弹簧钢，其他部件，例如凸台、围挡、平板部等用经过机加工的普通低碳钢即可，例如，图11所示，采用焊接工艺一体成型，成型工艺好，制造简单。
再如，参考图12，扇叶23使用软钢材质，例如经过处理的弹簧钢，扇叶的两端夹持在圆形套筒27和凸台25中，其中，为便于装配，在上述的圆形套筒上开插槽，与扇叶23进行插接配合，将上述的凸台25做成分体结构，使用法兰盖板的方式进行压紧配合，形成一种良好的压紧配合。
在竖向减振机构的下平板14上设置有一个向下延伸的定位柱141，该定位柱141位于下平板的中央位置，且插入在圆形套筒的销孔24中，形成插接配合关系。
上述的凸台25和下平板14之间增加一个聚四氟乙烯垫片，所述的下平板(14)与凸台(25)使用销钉(17)进行锁紧。限制支座在非地震使用情况下的水平滑动。
竖向承载机构3为球型钢支座构架，包括球形板31和底板32，其中球形板31和上述的扇叶型钢阻尼器2中的平板部21进行配合，球形板与底板32之间为球曲面配合，并在配合面处使用聚四氟乙烯垫片进行隔离。
正常使用情况下，梁体或建筑物支承于本发明的支座上，支座的水平滑动被剪力销锁定，碟形弹簧组件、竖向C型钢阻尼器和扇叶型钢阻尼器均不发生作用，此时支座与普通固定球型钢支座无异，满足静力设计要求；在地震作用下，碟形弹簧组件和竖向C型钢阻尼器随梁体或建筑物的竖向震动发生变形，实现结构竖向减震，具有一定弹性；剪力销同时被剪断，扇形钢阻尼器中心的定位柱随梁体或建筑物的水平震动发生位移，从而带动扇叶型阻尼钢片发生塑性变形，有效耗散水平向的地震能量。
与其他减隔震支座相比，本发明的减隔震支座可同时进行结构的水平向和竖向减隔震，且扇叶型阻尼器的变形方向与地震水平输入方向相同，可直接在地震输入方向进行结构的水平向减隔震，作用机理较为明确；正常使用时亦与普通球型钢支座功能相同，满足静力设计要求；而且扇叶型钢阻尼器布置于支座竖向范围内，不侵占支座四周空间，不影响相邻支座的安装。总的来说，扇叶型钢阻尼支座具有构造简单、减震耗能机理明确、耐久性好、尺寸较小等优点。
本发明支座的扇叶型钢阻尼器和碟形弹簧、C型钢阻尼组件亦可与单向滑动球型钢支座组合使用，构成横向、竖向减震的支座，参考图9；在不考虑竖向地震的作用时，也可将扇叶型钢阻尼组件单独与球型钢支座组合使用，构成水平双向减隔震支座，参考图10。
上面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，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种使用扇叶型钢阻尼器的减隔震支座，包括自上而下依次设置的上部承载机构、水平减震机构和下部承载机构，其特征在于：
所述的水平减震机构为扇叶型钢阻尼器，包括平板部(21)、围挡(22)、扇叶(23)和销孔(24)，在平板部的下侧设置有向下延伸的围挡(22)，在平板部(21)的上侧设置一个圆环形的凸台(25)，在所述凸台(25)的内部空间中均匀的设置有若干软钢材质的扇叶(23)，若干所述扇叶的内端设置有一个圆形套筒(27)，所述圆形套筒中设置有一个销孔(24)，所述销孔(24)与所述凸台同圆心设置，
所述凸台(25)上设置有销钉孔(26)，
所述扇叶型钢阻尼器为焊接件或可拆装的装配件，当为焊接件时，扇叶(23)使用经过处理的弹簧钢，其他部件包括凸台、围挡及平板部使用经过机加工的普通低碳钢，采用焊接工艺一体成型；当为装配件时扇叶(23)使用经过处理的弹簧钢，扇叶的两端夹持在圆形套筒(27)和凸台(25)中，在所述的圆形套筒上开插槽，与扇叶(23)进行插接配合，将所述的凸台(25)做成分体结构，使用法兰盖板的方式进行压紧配合；
所述上部承载机构与所述凸台接触配合，并在配合处设聚四氟乙烯板，且在所述上部承载机构中设置有一个向下延伸的定位柱(141)，所述定位柱与所述销孔(24)插接配合，
所述上部承载机构为竖向减震机构，包括上平板(13)、下平板(14)、碟形弹簧组件(11)和竖向C型钢阻尼器(12)，上、下平板之间通过套筒(15)进行竖向导向，并在套筒内部的空间内安装四组碟形弹簧组件(11)，其中四组碟形弹簧组件均布，在所述碟形弹簧组件(11)中套置一个导向柱(16)，导向柱竖向布置，且导向柱(16)的下端与下平板(14)固定连接，上端与上平板之间不接触，且在上平板的下表面处设置有导向凹槽，所述定位柱位于下平板上，若干所述竖向C型钢阻尼器均匀的布置在上、下平板之间的四个方位，所述的下平板(14)与凸台(25)使用销钉(17)进行锁紧，所述的销钉为剪力销；
所述下部承载机构为球型钢支座构架，包括球形板(31)和底板(32)，所述的扇叶型钢阻尼器(2)的平板部(21)的下侧设置有向下延伸的围挡(22)包围在底板周边，所述的球形板(31)和所述平板部(21)进行配合，球形板与底板(32)之间为球曲面配合，并在配合面处使用聚四氟乙烯垫片进行隔离。
2.根据权利要求1所述的使用扇叶型钢阻尼器的减隔震支座，其特征在于，所述上部承载机构为一平板，所述定位柱位于下平板上且向下延伸。
3.根据权利要求1或2所述的使用扇叶型钢阻尼器的减隔震支座，其特征在于，所述下部承载机构为固定球型钢支座构架。
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