CN107044084A - 一种双向双级消能限位挡块球形支座 - Google Patents

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郑凯锋
王剑明
栗怀广
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Chengdu Economic Access Road Technology Co Ltd
Southwest Jiaotong University
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Chengdu Economic Access Road Technology Co Ltd
Southwest Jiaotong University
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    • E01D19/04—Bearings; Hinges
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
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Abstract

本发明公开了一种双向双级消能限位挡块球形支座，包括活动组件和在纵、横双方向设置双级限位挡块；活动组件包括上支座板、平面滑板、球冠衬板、球面滑板和下支座板；上支座板底面为光滑平面；球冠衬板的顶面为光滑平面，其底面为光滑球面；下支座板的顶面为光滑球面；平面滑板嵌设于上支座板和球冠衬板之间；球面滑板嵌设于球冠衬板和下支座板之间；在上支座板的纵向两侧上，均设置有固定于上支座板上的纵向第一级限位挡块和纵向第二级限位挡块；纵向第一级限位挡块和纵向第二级限位挡块之间嵌入阻尼弹簧；在上支座板的横向两侧上，均设置有固定于上支座板上的横向限位挡块。

Description

一种双向双级消能限位挡块球形支座
技术领域
本发明属于桥梁支座的技术领域，具体涉及一种双向双级消能限位挡块球形支座。
背景技术
支座是桥梁的重要传力装置，设计中除考虑其应有足够的强度、刚度和自由的转动或移动性能外，还应注意便于维修和更换，在地震区应考虑抗震措施。
现有常规支座抗震效果不佳，在地震时不能有效的限制梁体的位移量，特别是纵向较大位移量，造成地震落梁，使震后维修和恢复交通十分困难。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种双向双级消能限位挡块球形支座，以解决现有树池功能单一的问题。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种双向双级消能限位挡块球形支座，包括活动组件和在纵、横双方向设置双级限位挡块；
活动组件包括上支座板、平面滑板、球冠衬板、球面滑板和下支座板；上支座板底面为光滑平面；球冠衬板的顶面为光滑平面，其底面为光滑球面；下支座板的顶面为光滑球面；平面滑板于上支座板和球冠衬板之间滑动，并嵌设于上支座板和球冠衬板之间；球面滑板于球冠衬板和下支座板之间转动，并嵌设于球冠衬板和下支座板之间；
在上支座板的纵向两侧上，均设置有固定于上支座板上的纵向第一级限位挡块和纵向第二级限位挡块；纵向第一级限位挡块和纵向第二级限位挡块之间嵌入阻尼弹簧；在上支座板的横向两侧上，均设置有固定于上支座板上的横向限位挡块。
优选地，在上支座板的纵向两侧上，均设置通过螺栓固定于上支座板上的纵向第一级限位挡块和纵向第二级限位挡块。
优选地，在上支座板的横向两侧上，均设置通过螺栓固定于上支座板上的横向限位挡块。
优选地，纵向第一级限位挡块的材质为具有剪切变形和大量消能能量的高延性金属材料。
优选地，纵向第二级限位挡块和横向限位挡块的材质为具有在双方向发挥限位作用的优质高强钢材。
本发明提供的双向双级消能限位挡块球形支座，具有以下有益效果：
在球冠衬板和上、下支座板之间分别设有平面滑板和球面滑板，平面滑板和球面滑板的摩擦系数较小，能够满足桥梁承受正常使用荷载的纵向和横向变形与梁端转动；当出现较小地震作用时，纵向第一级限位挡块有效地发挥对下支座板的导向和限位作用；当出现中等地震作用时，下支座板对纵向第一级挡块挤压和剪切作用，纵向第一级挡块为高延性金属材料，在挤压和剪切过程中能够消耗地震能量；当出现较大地震作用时，下支座板对纵向第一级挡块挤压和剪切作用，直至剪切失效，在此过程中能够消耗更多地震能量，同时，纵向第二级限位挡块和横向限位挡块发挥限位作用，卡住梁体，从根本上避免落梁。
附图说明
图1为双向双级消能限位挡块球形支座的横向竖切图。
图2为双向双级消能限位挡块球形支座的纵向竖切图。
其中，1、梁底板；2、下支座板；3、上支座板；4、横向限位挡块；5、减震垫；6、平面滑板；7、球冠衬板；8、球面滑板；9、螺栓；10、螺母；11、锚栓；12、纵向第二级限位挡块；13、阻尼弹簧；14、纵向第一级限位挡块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案的实施方式进行详细地说明：
根据本申请的一个实施例，如图1-2所示，包括活动组件和在纵、横双方向设置双级限位挡块。
活动组件包括上支座板3、平面滑板6、球冠衬板7、球面滑板8和下支座板2，上支座板3底面为光滑平面，球冠衬板7的顶面为光滑平面，其底面为光滑球面，下支座板2的顶面为光滑球面，平面滑板6于上支座板3和球冠衬板7之间滑动，并嵌设于上支座板3和球冠衬板7之间，球面滑板8于球冠衬板7和下支座板2之间转动，并嵌设于球冠衬板7和下支座板2之间。
在上支座板3的纵向两侧上，均设置有固定于上支座板3上的纵向第一级限位挡块14和纵向第二级限位挡块12；纵向第一级限位挡块14和纵向第二级限位挡块12之间嵌入阻尼弹簧13；在上支座板3的横向两侧上，均设置有固定于上支座板3上的横向限位挡块4。
上支座板3、球冠衬板7和下支座板2材质均为优质高强钢材，其强度高、耐久性好，避免上支座板3、球冠衬板7和下支座板2因内部缺陷，影响正常支承效果。
平面滑板6和球面滑板8均为超高分子聚四氟乙烯材料，其摩擦系数很小与耐磨性能好，能够满足桥梁长期承受正常使用荷载时出现的纵向和横向变形与梁端转动。
通过螺栓9与螺母10的配合将上支座板3与梁底板1相连，下支座板2上设有锚栓11，用于与桥梁墩台固定连接。
当出现较小地震作用时，纵向第一级限位挡块14有效地发挥对下支座板2的导向和限位作用。
当出现中等地震作用时，下支座板2对纵向第一级挡块14挤压和剪切作用，纵向第一级挡块14为高延性金属材料，在挤压和剪切过程中能够消耗地震能量。
当出现较大地震作用时，下支座板2对纵向第一级挡块14挤压和剪切作用，直至纵向第一级挡块14剪切破坏，在此过程中能够消耗更多地震能量，同时，纵向第二级限位挡块12和横向限位挡块4发挥对连接在桥梁墩台的下支座板2的限位作用，卡住梁体，从根本上避免落梁。
本发明通过巧妙的结构构思，对桥梁支座结构进行有效的改造，使支座具有基本的支承功能和满足位移与转动功能之外，通过上支座板3、下支座板2、纵向第一级限位挡块14、阻尼弹簧13、纵向第二级限位挡块12和与横向限位挡块4的有机配合，在不同强度等级地震作用时，有效地发挥纵向第一级限位挡块14导向与限位作用、纵向第一级限位挡块14受挤压和剪切消耗地震能量作用、纵向第二级限位挡块12和横向限位挡块4发挥对连接在桥梁墩台的下支座板2的限位作用，卡住梁体，从根本上避免落梁。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种双向双级消能限位挡块球形支座，其特征在于：包括活动组件和在纵、横双方向设置双级限位挡块；
所述活动组件包括上支座板、平面滑板、球冠衬板、球面滑板和下支座板；所述上支座板底面为光滑平面；所述球冠衬板的顶面为光滑平面，其底面为光滑球面；所述下支座板的顶面为光滑球面；所述平面滑板于上支座板和球冠衬板之间滑动，并嵌设于上支座板和球冠衬板之间；所述球面滑板于球冠衬板和下支座板之间转动，并嵌设于球冠衬板和下支座板之间；
在所述上支座板的纵向两侧上，均设置有固定于上支座板上的纵向第一级限位挡块和纵向第二级限位挡块；所述纵向第一级限位挡块和纵向第二级限位挡块之间嵌入阻尼弹簧；在所述上支座板的横向两侧上，均设置有固定于上支座板上的横向限位挡块。
2.根据权利要求1所述的双级消能限位挡块球形支座，其特征在于：在所述上支座板的纵向两侧上，均设置通过螺栓固定于上支座板上的纵向第一级限位挡块和纵向第二级限位挡块。
3.根据权利要求1所述的双级消能限位挡块球形支座，其特征在于：在所述上支座板的横向两侧上，均设置通过螺栓固定于上支座板上的横向限位挡块。
4.根据权利要求1所述的双级消能限位挡块球形支座，其特征在于：所述纵向第一级限位挡块的材质为具有剪切变形和大量消能能量的高延性金属材料。
5.根据权利要求1所述的双级消能限位挡块球形支座，其特征在于：所述纵向第二级限位挡块和横向限位挡块的材质为具有在双方向发挥限位作用的优质高强钢材。
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