CN108677692A - 一种双球面防抬梁减震支座 - Google Patents
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Abstract
本发明属于桥梁支座技术领域，尤其涉及一种双球面防抬梁减震支座，包括上支座板和下支座板，上支座板和下支座板之间从上到下依次设置有上摆、球冠上衬板、球冠下衬板，平面耐磨滑板镶嵌在上摆的上面，与上支座板下面固定的不锈钢板形成第一摩擦副，上摆下面的凹球面内镶嵌上曲面耐磨滑板，与球冠上衬板曲面上贴覆的球面不锈钢板构成第二摩擦副，球冠上衬板下平面焊接的平面消能板，与球冠下衬板上面镶嵌焊接的平面消能板构成第三消能摩擦副，球冠下衬板的下面为凸球面，球面上包敷不锈钢板，与下支座板上面的凹球面上固定的耐磨滑板构成第四摩擦副，是一种防抬梁、平面摩擦耗能、防落梁的双球面防抬梁减震支座。
Description
技术领域
本发明属于桥梁支座技术领域，尤其涉及一种双球面防抬梁减震支座。
背景技术
我国地形复杂，地震多发，由此造成桥梁破坏直接造成人员财产损失，交通中断。在我国各种间隔震技术和规范对地震发生机理进行分析研究，通过隔震、减震等技术手段对桥梁支座进行隔震、减震设计，地震时的地面运动通过支座内部结构运动消耗或减少地震能，最大限度减少地震波产生的能量传递到支座上部，造成梁体的破坏。大部分减隔震支座在水平滑移同时都有抬梁现象，引起路基不平顺和梁上部结构之间的破坏，带来安全隐患，设计不全面，梁体在支座的带动下有可能滑出设计位移量或无限位结构造成落梁事故。
发明内容
本发明目的是公开一种防抬梁、平面摩擦耗能、防落梁的双球面防抬梁减震支座。
采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种双球面防抬梁减震支座，包括上支座板和下支座板，上支座板和下支座板之间从上到下依次设置有上摆、球冠上衬板、球冠下衬板，平面耐磨滑板镶嵌在上摆的上面，与上支座板下面固定的不锈钢板形成第一摩擦副，为平面摩擦副；上摆下面的凹球面内镶嵌上曲面耐磨滑板，与球冠上衬板曲面上贴覆的球面不锈钢板构成第二摩擦副，为球面滑动摩擦副，上摆下面的上曲面耐磨滑板的曲度与球冠上衬板曲面上贴覆的球面不锈钢板的曲度相适应；球冠上衬板下平面焊接的平面消能板，与球冠下衬板上面镶嵌焊接的平面消能板构成第三消能摩擦副，为平面摩擦副，球冠下衬板上面周围有防落梁的挡圈；球冠下衬板的下面为凸球面，球面上包敷不锈钢板，与下支座板上面的凹球面上固定的耐磨滑板构成第四摩擦副，为球面滑动摩擦副。
上述的一种双球面防抬梁减震支座，球冠上衬板上有环形槽，环形槽内镶嵌阻尼胶圈，阻尼胶圈的位置与球冠下衬板上挡圈位置相对。
上述的一种双球面防抬梁减震支座，下支座板上面的四周设有限位块。
上述的一种双球面防抬梁减震支座，上摆的两侧设置有滑板，与上支座板两侧伸出端内固定在导条上的不锈钢构成第五摩擦副，为平面摩擦副。
采用本发明，支座正常工作时，由于第三消能摩擦副的磨擦系数比第一摩擦副的平面摩擦系数大，第三消能摩擦副受到约束，仅第一摩擦副可水平滑动；第四摩擦副转动力矩比第二摩擦副的大，梁体正常挠曲变形产生得转角首先在第二摩擦副间发生，支座的正常滑行、转角等功能满足桥梁正常行车平稳性要求；
地震时，第一摩擦副滑动位移超出设计范围后受阻，或上支座板下不锈钢平面与上摆平面非滑移方向水平力超出一定值时，第三消能摩擦副之间的消能板消耗地震能量会发生移动，形成往复滑动，同时在往复运动中，第二摩擦副的滑动面第四摩擦副的滑动面会转动一定角度来适应球冠上衬板的平面滑板与球冠下衬板的平面滑板之间的移动，保持支座上部结构梁体稳定，不发生剧烈抬升。通过滑动面的摩擦阻力耗散地震能量，并延长结构自振周期，达到减隔震效果。
大震时，球冠上下衬板之间的平面滑板滑移到最大位移处时，球冠下衬板的环形挡圈与球冠上衬板侧面的阻尼圈接触挤压，消耗地震能，同时能防止环形挡圈刚性碰撞；下支座板上的限位块，防止球冠下衬板与下曲面滑板座之间转角过大，造成梁体滑落。
地震结束后，由于上摆与球冠上衬板之间组成的球面滑动面与球冠下衬板与下支座之间板组成的球面滑动面受力中心不重合，在重力作用下，上摆与球冠上衬板之间及球冠下衬板与下曲面滑板座之间板组成的球面滑动面会转动一定角度来保持上下受力重心重合，保持梁体稳定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，一种双球面防抬梁减震支座，包括上支座板1和下支座板2，上支座板1和下支座板2之间从上到下依次设置有上摆3、球冠上衬板4、球冠下衬板5，平面耐磨滑板7镶嵌在上摆3的上面，与固定在上支座板1下面固定的不锈钢板6形成第一摩擦副，为平面摩擦副；上摆3下面的凹球面内镶嵌上曲面耐磨滑板8，与球冠上衬板4曲面上贴覆的球面不锈钢板9构成第二摩擦副，为球面滑动摩擦副，上摆3下面的上曲面耐磨滑板8的曲度与球冠上衬板曲面上贴覆的球面不锈钢板9的曲度相适应；球冠上衬板4下平面焊接的平面消能板10，与球冠下衬板5上面镶嵌焊接的平面消能板11构成第三消能摩擦副，为平面摩擦副，球冠下衬板5上面周围有防落梁的挡圈16；球冠下衬板5的下面为凸球面，球面上包敷不锈钢板12，与下支座板2上面的凹球面上固定的耐磨滑板13构成第四摩擦副，为球面滑动摩擦副。
球冠上衬板4上有环形槽，环形槽内镶嵌阻尼胶圈14，阻尼胶圈14的位置与球冠下衬板5上的挡圈16位置相对。下支座板2上面的四周设有限位块15。上摆3的两侧设置有滑板18，与上支座板1两侧伸出端内固定在导条上的不锈钢17构成第五摩擦副，为平面摩擦副。
支座正常工作时，由于第三消能摩擦副的磨擦系数比第一摩擦副的平面摩擦系数大，第三消能摩擦副受到约束，仅第一摩擦副可水平滑动；第四摩擦副转动力矩比第二摩擦副的大，梁体正常挠曲变形产生得转角首先在第二摩擦副间发生，支座的正常滑行、转角等功能满足桥梁正常行车平稳性要求；
地震时，第一摩擦副滑动位移超出设计范围后受阻，或上支座板下不锈钢平面与上摆平面非滑移方向水平力超出一定值时，第三消能摩擦副消耗地震能量会发生移动，形成往复滑动，同时在往复运动中，第二摩擦副的滑动面第四摩擦副的滑动面会转动一定角度来适应球冠上衬板的平面滑板与球冠下衬板的平面滑板之间的移动，保持支座上部结构梁体稳定，不发生剧烈抬升。通过滑动面的摩擦阻力耗散地震能量，并延长结构自振周期，达到减隔震效果。
大震时，球冠上下衬板之间的平面滑板滑移到最大位移处时，球冠下衬板的环形挡圈与球冠上衬板侧面的阻尼圈接触挤压，消耗地震能，同时能防止环形挡圈刚性碰撞；下支座板上的限位块，防止球冠下衬板与下曲面滑板座之间转角过大，造成梁体滑落。
地震结束后，由于上摆与球冠上衬板之间组成的球面滑动面与球冠下衬板与下支座之间板组成的球面滑动面受力中心不重合，在重力作用下，上摆与球冠上衬板之间及球冠下衬板与下曲面滑板座之间板组成的球面滑动面会转动一定角度来保持上下受力重心重合，保持梁体稳定。
Claims (4)
1.一种双球面防抬梁减震支座，包括上支座板和下支座板，其特征在在于：上支座板和下支座板之间从上到下依次设置有上摆、球冠上衬板、球冠下衬板，平面耐磨滑板镶嵌在上摆的上面，与上支座板下面固定的不锈钢板形成第一摩擦副，为平面摩擦副；
上摆下面的凹球面内镶嵌上曲面耐磨滑板，与球冠上衬板曲面上贴覆的球面不锈钢板构成第二摩擦副，为球面滑动摩擦副，上摆下面的上曲面耐磨滑板的曲度与球冠上衬板曲面上贴覆的球面不锈钢板的曲度相适应；
球冠上衬板下平面焊接的平面消能板，与球冠下衬板上面镶嵌焊接的平面消能板构成第三消能摩擦副，为平面摩擦副，球冠下衬板上面周围有防落梁的挡圈；
球冠下衬板的下面为凸球面，球面上包敷不锈钢板，与下支座板上面的凹球面上固定的耐磨滑板构成第四摩擦副，为球面滑动摩擦副。
2.如权利要求1所述的一种双球面防抬梁减震支座，其特征在于：球冠上衬板上有环形槽，环形槽内镶嵌阻尼胶圈，阻尼胶圈的位置与球冠下衬板上挡圈位置相对。
3.如权利要求1或2所述的一种双球面防抬梁减震支座，其特征在于：下支座板上面的四周设有限位块。
4.如权利要求3所述的一种双球面防抬梁减震支座，其特征在于：上摆的两侧设置有滑板，与上支座板两侧伸出端内固定在导条上的不锈钢构成第五摩擦副，为平面摩擦副。
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