CN106436562A - 圆环阻尼器减隔震支座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆环阻尼器减隔震支座，包括上支座板和下支座板，以及设置在上支座板和下支座板间的减隔震组件，还包括圆环阻尼器；所述减隔震组件位于圆环阻尼器的过孔内；圆环阻尼器周向均置有四个带有连接孔的耳板；相对的一对耳板通过相应连接孔连接于上支座板，另一对耳板则通过相应连接孔连接于下支座板。依据本发明的减隔震支座结构紧凑，并且减隔震效果相对较好。

Description

圆环阻尼器减隔震支座

技术领域

本发明涉及一种桥梁支座，具体是具有阻尼器的减隔震支座。

背景技术

圆环阻尼器，即圆环形阻尼器，是缓冲器阻尼器的一种，如环形低碳钢滞后阻尼器，常用于施工缝中，其可以在超过屈服应变几十倍的塑性应变下往复变形而不致断裂，它在塑性阶段的往复变形滞回曲线形状饱满，耗能效果较好，从而发明人认为可以应用于桥梁支座技术领域，用于减震（常规车辆通过产生的震动），同时对地震也具有良好的耗能作用，减小结构的地震反应，可以有效的降低结构损伤。

桥梁支座中使用阻尼器已经有比较长的历史，例如软钢阻尼器，其在桥梁支座的应用比较多，然而，尽管软钢阻尼器具有非常好的耗能性能，但目前应用到桥梁支座上而形成的软阻尼缸减隔震支座普遍体积庞大，严重影响其组装和储运。因此，既能保持软钢阻尼器良好耗能性能，又能减小此类减隔震支座体积，成为亟待解决的问题。

典型地，如中国专利文献CN102409609A，采用弹塑性阻尼器（软钢阻尼器是其中一种）与速度锁定期配合用于耗散地震能量，其保持传统球型桥梁支座的一般结构，即其中心仍然是球型支座部分，然后在球型支座的外围安装弹塑性阻尼器与速度锁定器，相比于球型支座，其在纵向或者横向的尺寸至少增加一倍，体积偏大。

同样地，中国专利文献CN201605530U也是采用了于传统球型支座的外围增加软钢阻尼器的结构，在增加了软钢阻尼器的方向，其尺寸是传统球型支座的两到三倍。

为减小体积，中国专利文献CN105887668A，其采用蝶形弹簧（弹性部件也相当于阻尼器）进行缓冲，其具有一个导向柱，以及套在导向柱上的一组蝶形弹簧，相比较而言，蝶形弹簧是弹簧中劲度系数最大的一种，然而相较于软钢阻尼器仍然较差，因此，其竖直方向的尺寸偏大，容易失稳，为此，其不得不在蝶形弹簧的外围又设置若干C型软钢阻尼器，C型软钢阻尼器不仅进一步提高了桥梁支座的弹性，而且能够使蝶形弹簧部分稳定性更好。但C型结构属于一种弓形结构，不可避免的会增加弓形方向的体积，且整体而言，软钢阻尼器与蝶形弹簧协同所产生的结构偏复杂。

在中国专利文献CN205475715U公开了一种桥梁支座，其基本结构是在传统球型支座的外围又设置了具有上下结构的环状螺旋形结构，此类结构由于环形螺旋形结构要设置在传统球型支座的外围，整体结构比较大，尤其是，竖直设置的环形螺旋形结构主要用于承载上下方向的载荷，这恰恰是传统球型支座的作用，在水平方向上的减震作用发挥会受到影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构紧凑，并且减隔震效果相对较好的圆环阻尼器减隔震支座。

本发明采用以下技术方案：

一种圆环阻尼器减隔震支座，包括上支座板和下支座板，以及设置在上支座板和下支座板间的减隔震组件，还包括圆环阻尼器；

所述减隔震组件位于圆环阻尼器的过孔内；

圆环阻尼器周向均置有四个带有连接孔的耳板；

相对的一对耳板通过相应连接孔连接于上支座板，另一对耳板则通过相应连接孔连接于下支座板。

上述圆环阻尼器减隔震支座，可选地，上支座板与所连接耳板对位的位置设有向下悬伸的座；

下支座板与所连接耳板对位的位置设有向上悬伸的座。

可选地，向下悬伸的座和向上悬伸的座的悬伸出的长度相同。

可选地，所述座为螺钉座，相应地，耳板与相应座的连接为通过螺钉的连接。

可选地，所述减隔震组件为盆式减隔震组件。

可选地，所述盆式减隔震组件为圆形结构，在盆式结构的盆内自下至上设有橡胶承压板、中间衬板，并在中间衬板的上表面设有滑板。

可选地，所述滑板高出盆式结构的上表面，而使上支座板的下表面与盆式结构的上表面间留出防干涉距离。

可选地，所述滑板包括与中间衬板直接配合的平面滑板和叠置在平面滑板上表面的平面不锈钢板。

可选地，于减隔震组件的中心开有销孔，一安全销上端连接于上支座板，穿过销孔后与下支座板连接。

可选地，所述圆环阻尼器位于上支座板与下支座板间在竖直方向的中间。

尽管在本发明中，圆环阻尼器仍然位于减隔震组件的周边，然而，圆环阻尼器在此处依赖于其自身的变形产生阻尼，每一侧的结构都相对于已有的阻尼式的桥梁支座要紧凑很多。而其阻尼的产生依赖于整体，而不是局部结构，从而整体的耗能作用更好。藉此可以更加有效的减少震动或者地震对桥梁结构的损伤或者损坏。

附图说明

图1为依据本发明的一种圆环阻尼器减隔震支座的主剖结构示意图。

图2为相应于图1的左剖结构示意图。

图3为一种圆环阻尼器俯视结构示意图。

图中：1.上支座板，2.圆环阻尼器，3.过孔，4.平面不锈钢板，5.平面滑板，6.安全销，7.中间衬板，8.橡胶承压板，9.盆式结构，10.耳板，11.螺钉，12.下支座板，13.螺钉座，14.螺钉座。

具体实施方式

图1和图2所示的一种圆环阻尼器减隔震支座大致可以理解为在传统盆式桥梁支座的基础上设置圆环阻尼器2，其具有传统桥梁支座的典型结构，即上下结构，其中上支座板1用于承载例如桥梁的梁体或者其他需要承载的部位、部件。下支座板12一般安装在例如桥梁墩柱上。

上支座板1和下支座板12间则用于设置减隔震组件。

上支座板1和下支座板12大致可以理解为一个上下结构件，在俯视状态下，上支座板1和下支座板12可以是矩形结构（方形偏多），也可以是圆形结构，有鉴于使用时的支撑可靠性，下支座板12对上支座板1的支撑的矢量中心大致在下支座板12的中心。

应当理解，由于桥梁支座在使用时会产生一定的活动，矢量中心并不必然严格的落在下支座板12的中心，但中心是最基础的参考系或者设计要点。

那么，如图1和2所示，上支座板1的上表面是支撑面，下支座板12的下表面是安装面，如果把支撑面和安装面作为正面，则上支座板1和下支座板12的背面相对，且安装的初始状态，上支座板1和下支座板12的中心相对。

图1和图2所示的结构，上支座板1和下支座板12间设置减隔震组件，并且在安装初始状态下，减隔震组件的中心，具体是减隔震组件的竖直轴与上支座板1和下支座板12的中心同轴。

区别于现有技术，图1和图2中还配有圆环阻尼器2；图3则示出了一种圆环阻尼器2的结构，图中，其具有一个环体和四个耳板10，其中环体应采用劲度系数比较高的材质制作，例如弹簧钢，而耳板10则可以采用例如钢制件，耳板10与环体间焊接。

耳板10在环体上的分布是沿环体的轴向均布，具体为4个，两两相对，相对的两个方向垂直，其中一对用于与上支座板1连接，另一对则与下支座板12连接。在此结构下，相对固定的下支座板12相当于整个圆环阻尼器减隔震支座的座体，上支座板1的移动会产生对环体的牵拉，而产生耗能，在外力消除后，环体利用自身的弹性进行一定程度的复位。

相对而言，减隔震组件位于圆环阻尼器2的过孔3内，所呈现的结构尽管也是圆环阻尼器2位于减隔震组件的外围，但其产生阻尼是基于整体，而不是局部结构，任一个方向的结构紧凑性比现有依赖于局部结构进行阻尼要紧凑的多。

而采用相对的一对耳板10通过相应连接孔连接于上支座板1，另一对耳板10则通过相应连接孔连接于下支座板12的连接结构，配置结构清晰，结构简单，便于维护。

为了尽可能的消除干涉，上支座板1与所连接耳板10对位的位置设有向下悬伸的座，据此结构，圆环阻尼器2除所连接的耳板10外，与上支座板1并不接触，从而不会产生干涉，使整体的变形自由度可靠性比较好。

相应地，下支座板12与所连接耳板10对位的位置设有向上悬伸的座。

此外，圆环阻尼器2的过孔3用于容纳减隔震组件，容纳但不接触，也是避免在变形过程中受到减隔震组件的干涉。

在圆环阻尼器2的径向，圆弧阻尼器2的环体与减隔震组件的距离不小于圆环阻尼器2过孔半径的六分之一，且不大于圆环阻尼器过孔半径的三分之一。

优选地，向下悬伸的座和向上悬伸的座的悬伸出的长度相同，换言之，圆环阻尼器2的上表面与上支座板1下表面为第一距离，圆环阻尼器2的下表面与下支座板12的上表面为第二距离，该第二距离与第一距离相等，从而整体而言，在环体轴向长度一定的条件下，产生与上支座板1和下支座板12干涉的可能性最小。

在图1和图所示的结构中，所述座为螺钉座13、螺钉座14，相应地，耳板10与相应座的连接为通过螺钉11的连接，连接取决于螺钉的抗剪切能力，因此，螺钉11采用具有光杆的螺钉，光杆部分与耳板10配合，结构强度高，抗剪切能力强。

图中所示的减隔震组件是盆式减隔震组件，盆式减隔震组件表现在下支座板12上形成一个盆式结构9，大致是具有一个围堰结构，减隔震组件的减隔震部分大部置于盆式结构9内，能够起到很好的中心定位作用。

具体地，在一些实施例中，所述盆式减隔震组件为圆形结构，结构简单，且周向性质大致相同。

在盆式结构的盆内自下至上设有橡胶承压板8、中间衬板8，并在中间衬板8的上表面设有滑板。其中橡胶承压板8用于提供减隔震作用，滑板则用于提供上支座板1的平移，降低摩擦系数。

滑板1与上支座板1和与中间衬板7之间可以封入润滑脂，以进一步的降低摩擦系数。

进一步地，所述滑板高出盆式结构的上表面，而使上支座板1的下表面与盆式结构的上表面间留出防干涉距离，减少干涉点，避免在滑移过程中碰到硬性的约束，而影响滑移或者产生阻滞，导致结构损坏。

进一步地，所述滑板包括与中间衬板7直接配合的平面滑板5和叠置在平面滑板5上表面的平面不锈钢板4。

在优选的实施例，于减隔震组件的中心开有销孔，一安全销6上端连接于上支座板，穿过销孔后与下支座板连接。

其中安全销6匹配预设的例如地震烈度进行设计，当地震烈度达到预设值时，剪切销6失效，中间衬板7与平面滑板5之间产生滑动，是整体上增加一个滑动副，参与地震耗能。

而当地震烈度低于预设值时，剪切销6不会被剪断（理想状态下），中间衬板7与平面滑板5之间不产生相对滑动，紧靠自身变形进行耗能。

Claims (10)

1.一种圆环阻尼器减隔震支座，包括上支座板（1）和下支座板（12），以及设置在上支座板（1）和下支座板（12）间的减隔震组件，其特征在于，还包括圆环阻尼器（2）；

所述减隔震组件位于圆环阻尼器（2）的过孔内；

圆环阻尼器（2）周向均置有四个带有连接孔的耳板（10）；

相对的一对耳板（10）通过相应连接孔连接于上支座板（1），另一对耳板（10）则通过相应连接孔连接于下支座板（12）。

2.根据权利要求1所述的圆环阻尼器减隔震支座，其特征在于，上支座板（1）与所连接耳板（10）对位的位置设有向下悬伸的座；

下支座板（12）与所连接耳板（10）对位的位置设有向上悬伸的座。

3.根据权利要求2所述的圆环阻尼器减隔震支座，其特征在于，向下悬伸的座和向上悬伸的座的悬伸出的长度相同。

4.根据权利要求2或3所述的圆环阻尼器减隔震支座，其特征在于，所述座为螺钉座（13、14），相应地，耳板（10）与相应座的连接为通过螺钉（11）的连接。

5.根据权利要求1所述的圆环阻尼器减隔震支座，其特征在于，所述减隔震组件为盆式减隔震组件。

6.根据权利要求5所述的圆环阻尼器减隔震支座，其特征在于，所述盆式减隔震组件为圆形结构，在盆式结构的盆内自下至上设有橡胶承压板（8）、中间衬板（8），并在中间衬板（8）的上表面设有滑板。

7.根据权利要求6所述的圆环阻尼器减隔震支座，其特征在于，所述滑板高出盆式结构的上表面，而使上支座板（1）的下表面与盆式结构的上表面间留出防干涉距离。

8.根据权利要求6所述的圆环阻尼器减隔震支座，其特征在于，所述滑板包括与中间衬板（7）直接配合的平面滑板（5）和叠置在平面滑板（5）上表面的平面不锈钢板（4）。

9.根据权利要求1、5-8任一所述的圆环阻尼器减隔震支座，其特征在于，于减隔震组件的中心开有销孔，一安全销（6）上端连接于上支座板，穿过销孔后与下支座板连接。

10.根据权利要求1所述的圆环阻尼器减隔震支座，其特征在于，所述圆环阻尼器（2）位于上支座板（1）与下支座板（12）间在竖直方向的中间。