CN109722985A - 功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座 - Google Patents

Abstract

功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，包括横管，横管的前后两端分别通过支架与固定墩固定连接，横管外周设有数个均匀分布的弧形板，弧形板的内凹面朝向横管，弧形板的长度方向与横管的长度方形平行，横管侧面对应弧形板内凹面中间的位置均开设多个均匀分布的通孔，多个通孔沿横管长度方向均匀分布，横管的内部设有转轴，转轴与横管同轴设置，转轴的前后两端与横管的内部通过轴承活动连接，通孔内均设置插杆，插杆的外端与对应的弧形板内侧面固定连接，插杆的内端与转轴的侧部均通过连杆铰接连接，横管的左右两侧对称设置连接块，连接块固定安装在梁体的底部，数个弧形板组成的整体外周缠绕有摩擦索。本发明安装方便，便于后续维修工作。

Description

功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座

技术领域

本发明属于建筑结构抗震领域，具体地说是一种功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座。

背景技术

为降低连续梁桥的地震响应，提高连续梁桥的整体抗震性能，通常在固定墩对连续梁桥采用减、隔震支座等减震措施，如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座等，但以上减震措施并没有改变支座竖向承载功能与水平耗能减、震功能的分离。多次地震灾害检查发现，在强震作用下以上常规减隔震支座多因水平相对位移过大而发生损坏，不仅丧失了水平耗能减震功能，而且竖向承载力也不能满足要求，需要进行更换。而常规的减、隔震支座不仅价格昂贵，而且因竖向承载吨位大、结构复杂，更换极为困难。

授权公告号为CN 106120546 B发明专利申请公开了一种功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，然而该申请中的摩擦索与摩擦轴之间的预紧力不可调，两者之间的摩擦力会因为摩擦损耗、结构的锈蚀、热胀冷缩等各种因素随时发生变化，从而影响桥梁的整体强度与抗震性能，而且该支座由于需要给摩擦索与摩擦轴之间提前施加较高的预紧力导致整体施工难度加大，不方便安装与后续维护。

发明内容

本发明提供一种功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，包括横管，横管的前后两端分别通过支架与固定墩固定连接，横管外周设有数个均匀分布的弧形板，弧形板的内凹面朝向横管，弧形板的长度方向与横管的长度方形平行，横管侧面对应弧形板内凹面中间的位置均开设多个均匀分布的通孔，多个通孔沿横管长度方向均匀分布，横管的内部设有转轴，转轴与横管同轴设置，转轴的前后两端与横管的内部通过轴承活动连接，通孔内均设置插杆，插杆的外端与对应的弧形板内侧面固定连接，插杆的内端与转轴的侧部均通过连杆铰接连接，横管的左右两侧对称设置连接块，连接块固定安装在梁体的底部，数个弧形板组成的整体外周缠绕有摩擦索，摩擦索在数个弧形板组成的整体外周缠绕若干圈后两端分别连接在不同的连接块上，横管的前后两端与不同的连接块之间均通过复位弹簧固定连接，固定墩顶部中间设置竖向支撑座，竖向支撑座顶部与梁体底部固定，竖向支撑座底部与固定墩顶部接触配合，复位弹簧和摩擦索均与横管的轴线垂直，转轴的后端与动力驱动装置连接。

如上所述的功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，所述的动力驱动装置包括第一横轴，第一横轴的两端均通过轴座安装在固定墩的顶部，第一横轴的中间处开设外螺纹，转轴的后端固定安装第一齿轮，第一齿轮与第一横轴上的外螺纹啮合配合，第一横轴的一端通过第一电磁离合器连接第二横轴的一端，第二横轴通过轴座安装在固定墩的顶部，第二横轴的下侧设有横向的伺服电机，伺服电机的输出轴上固定安装第二齿轮，第二横轴上固定安装第三齿轮，第二齿轮与第三齿轮啮合配合。

如上所述的功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，所述的第一横轴的另一端通过第二电磁离合器连接第三横轴的一端，第三横轴通过固定架固定安装在固定墩的顶部，需要转动转轴时，第二电磁离合器断电进入非联动状态，不需要转动转轴时，第二电磁离合器通电工作进入联动状态，此时第一横轴不能转动。

如上所述的功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，所述的竖向支撑座的前后两侧均设置数个定位销，定位销的上端与梁体的底部固定连接。

如上所述的功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，所述的弧形板外侧面设有防滑纹。

本发明的优点是：本发明的摩擦索与数个弧形板组成的整体之间的预紧力可以后期调整，从而可以随时调整两者之间的摩擦力，通过该设计可以使本发明在安装时摩擦索与数个弧形板组成的整体之间不必施加过高的预紧力，从而降低了施工难度，本发明的摩擦索与数个弧形板组成的整体之间的预紧力可以根据梁体的重量与行车通过量及不同季节风力的大小等因素进行随时调整，使摩擦索与数个弧形板组成的整体之间的预摩擦力处于大小合适的状态，保证连续的强度桥梁满足正常使用的情况下还具有较好的抗震性。通过动力驱动装置带动转轴转动，转轴转动通过连杆可以带动插杆在对应的通孔内移动，从而调整弧形板与横管之间的距离，从而可以随时调整摩擦索与数个弧形板组成的整体之间的摩擦力，摩擦力根据具体情况调整完成后可以锁止动力驱动装置，避免转轴自行转动，使摩擦索与数个弧形板组成的整体之间的摩擦力保持稳定，在正常车辆制动荷载作用下，摩擦索与数个弧形板组成的整体之间的摩擦锁死力限制连续梁体与固定墩之间的纵向相对位移，满足正常使用需求，在强震发生时，当上部结构梁体产生的地震力大于摩擦索与数个弧形板组成的整体之间的摩擦锁死力时，摩擦索与数个弧形板组成的整体之间发生相对滑动，消耗地震输入给结构的能力，减少结构的地震响应，与常规连续梁桥固定墩上的减、隔震支座相比，在本发明中竖向支撑座只承受竖向荷载，在水平方向可以自由滑动，可以有效避免因地震时相对位移过大对支座造成的损伤，由于设置了复位弹簧，在地震余能的作用下，具有较好的震后自复位功能，便于震后结构的整体修复，在本发明的使用过程，由于摩擦损耗、结构的锈蚀、热胀冷缩等因素导致摩擦索与数个弧形板组成的整体之间的摩擦锁死力发生变化时，可以及时通过动力驱动装置进行调整，避免摩擦力过小而影响桥梁的整体强度或摩擦力过大而影响桥梁的抗震、减震性能，本发明安装方便，便于后续维修工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图；图3是图2的B向视图的放大图；图4是图1的Ⅰ部的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，如图所示，包括横管1，横管1的前后两端分别通过支架与固定墩2固定连接，横管1外周设有数个均匀分布的弧形板3，弧形板3的内凹面朝向横管1，弧形板3的长度方向与横管1的长度方形平行，横管1侧面对应弧形板3内凹面中间的位置均开设多个均匀分布的通孔4，多个通孔4沿横管1长度方向均匀分布，横管1的内部设有转轴5，转轴5与横管1同轴设置，转轴5的前后两端与横管1的内部通过轴承活动连接，通孔4内均设置插杆6，插杆6的外端与对应的弧形板3内侧面固定连接，插杆6的内端与转轴5的侧部均通过连杆7铰接连接，横管1的左右两侧对称设置连接块8，连接块8固定安装在梁体9的底部，数个弧形板3组成的整体外周缠绕有摩擦索10，摩擦索10在数个弧形板3组成的整体外周缠绕若干圈后两端分别连接在不同的连接块8上，横管1的前后两端与不同的连接块8之间均通过复位弹簧11固定连接，固定墩2顶部中间设置竖向支撑座12，竖向支撑座12顶部与梁体9底部固定，竖向支撑座12底部与固定墩2顶部接触配合，复位弹簧11和摩擦索10均与横管1的轴线垂直，转轴5的后端与动力驱动装置连接。本发明的摩擦索10与数个弧形板3组成的整体之间的预紧力可以后期调整，从而可以随时调整两者之间的摩擦力，通过该设计可以使本发明在安装时摩擦索10与数个弧形板3组成的整体之间不必施加过高的预紧力，从而降低了施工难度，本发明的摩擦索10与数个弧形板3组成的整体之间的预紧力可以根据梁体的重量与行车通过量及不同季节风力的大小等因素进行随时调整，使摩擦索10与数个弧形板3组成的整体之间的预摩擦力处于大小合适的状态，保证连续的强度桥梁满足正常使用的情况下还具有较好的抗震性。通过动力驱动装置带动转轴5转动，转轴5转动通过连杆7可以带动插杆6在对应的通孔4内移动，从而调整弧形板3与横管1之间的距离，从而可以随时调整摩擦索10与数个弧形板3组成的整体之间的摩擦力，摩擦力根据具体情况调整完成后可以锁止动力驱动装置，避免转轴5自行转动，使摩擦索10与数个弧形板3组成的整体之间的摩擦力保持稳定，在正常车辆制动荷载作用下，摩擦索10与数个弧形板3组成的整体之间的摩擦锁死力限制连续梁体与固定墩之间的纵向相对位移，满足正常使用需求，在强震发生时，当上部结构梁体产生的地震力大于摩擦索与数个弧形板3组成的整体之间的摩擦锁死力时，摩擦索与数个弧形板3组成的整体之间发生相对滑动，消耗地震输入给结构的能力，减少结构的地震响应，与常规连续梁桥固定墩上的减、隔震支座相比，在本发明中竖向支撑座只承受竖向荷载，在水平方向可以自由滑动，可以有效避免因地震时相对位移过大对支座造成的损伤，由于设置了复位弹簧，在地震余能的作用下，具有较好的震后自复位功能，便于震后结构的整体修复，在本发明的使用过程，由于摩擦损耗、结构的锈蚀、热胀冷缩等因素导致摩擦索10与数个弧形板3组成的整体之间的摩擦锁死力发生变化时，可以及时通过动力驱动装置进行调整，避免摩擦力过小而影响桥梁的整体强度或摩擦力过大而影响桥梁的抗震、减震性能，本发明安装方便，便于后续维修工作。

具体而言，如图所示，本实施例所述的动力驱动装置包括第一横轴13，第一横轴13的两端均通过轴座安装在固定墩2的顶部，第一横轴13的中间处开设外螺纹，转轴5的后端固定安装第一齿轮14，第一齿轮14与第一横轴13上的外螺纹啮合配合，第一横轴13的一端通过第一电磁离合器15连接第二横轴16的一端，第二横轴16通过轴座安装在固定墩2的顶部，第二横轴16的下侧设有横向的伺服电机17，伺服电机17的输出轴上固定安装第二齿轮18，第二横轴16上固定安装第三齿轮19，第二齿轮18与第三齿轮19啮合配合。需要转动转轴5时，第一电磁离合器15通电工作进入联动状态，伺服电机17通过第二齿轮18与第三齿轮19啮合配合带动第二横轴16转动，第二横轴16通过第一电磁离合器15的传动带动第一横轴13转动，第一横轴13通过外螺纹与第一齿轮14的配合可以带动转轴5转动，转轴5转动到指定的角度后，伺服电机17停转，同时第一电磁离合器15断电进入非联动状态，此时第一横轴13停止转动，即使伺服电机被误操作转动第一横轴13也不会随之转动，只有伺服电机与第一电磁离合器15同时进入工作状态才能电动转轴5转动，该设计可以提高本发明的安全性，避免误操作导致数个弧形板3组成的整体与摩擦索10之间的摩擦力发生变化。

具体的，如图所示，本实施例所述的第一横轴13的另一端通过第二电磁离合器20连接第三横轴21的一端，第三横轴21通过固定架固定安装在固定墩2的顶部，需要转动转轴5时，第二电磁离合器20断电进入非联动状态，不需要转动转轴5时，第二电磁离合器20通电工作进入联动状态，此时第一横轴13不能转动。通过该设计，想要转动转轴5只有只有伺服电机与第一电磁离合器15同时进入工作状态并且第二电磁离合器20断电进入非联动状态才能实现，可以进一步的提高本发明的安全性，避免操作导致伺服电机转动而使数个弧形板3组成的整体与摩擦索10之间的摩擦力发生变化。

进一步的，如图所示，本实施例所述的竖向支撑座12的前后两侧均设置数个定位销22，定位销22的上端与梁体9的底部固定连接。通过定位销22可以对竖向支撑座进行进一步固定。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的弧形板3外侧面设有防滑纹。通过该设计可以提高弧形板3与摩擦索10之间的摩擦力，在摩擦索10对弧形板3表面的压力较小的情况下即可产生足够的摩擦力，可以避免过高的压力使弧形板3发生形变。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，其特征在于：包括横管（1），横管（1）的前后两端分别通过支架与固定墩（2）固定连接，横管（1）外周设有数个均匀分布的弧形板（3），弧形板（3）的内凹面朝向横管（1），弧形板（3）的长度方向与横管（1）的长度方形平行，横管（1）侧面对应弧形板（3）内凹面中间的位置均开设多个均匀分布的通孔（4），多个通孔（4）沿横管（1）长度方向均匀分布，横管（1）的内部设有转轴（5），转轴（5）与横管（1）同轴设置，转轴（5）的前后两端与横管（1）的内部通过轴承活动连接，通孔（4）内均设置插杆（6），插杆（6）的外端与对应的弧形板（3）内侧面固定连接，插杆（6）的内端与转轴（5）的侧部均通过连杆（7）铰接连接，横管（1）的左右两侧对称设置连接块（8），连接块（8）固定安装在梁体（9）的底部，数个弧形板（3）组成的整体外周缠绕有摩擦索（10），摩擦索（10）在数个弧形板（3）组成的整体外周缠绕若干圈后两端分别连接在不同的连接块（8）上，横管（1）的前后两端与不同的连接块（8）之间均通过复位弹簧（11）固定连接，固定墩（2）顶部中间设置竖向支撑座（12），竖向支撑座（12）顶部与梁体（9）底部固定，竖向支撑座（12）底部与固定墩（2）顶部接触配合，复位弹簧（11）和摩擦索（10）均与横管（1）的轴线垂直，转轴（5）的后端与动力驱动装置连接。

2.根据权利要求1所述的功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，其特征在于：所述的动力驱动装置包括第一横轴（13），第一横轴（13）的两端均通过轴座安装在固定墩（2）的顶部，第一横轴（13）的中间处开设外螺纹，转轴（5）的后端固定安装第一齿轮（14），第一齿轮（14）与第一横轴（13）上的外螺纹啮合配合，第一横轴（13）的一端通过第一电磁离合器（15）连接第二横轴（16）的一端，第二横轴（16）通过轴座安装在固定墩（2）的顶部，第二横轴（16）的下侧设有横向的伺服电机（17），伺服电机（17）的输出轴上固定安装第二齿轮（18），第二横轴（16）上固定安装第三齿轮（19），第二齿轮（18）与第三齿轮（19）啮合配合。

3.根据权利要求2所述的功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，其特征在于：所述的第一横轴（13）的另一端通过第二电磁离合器（20）连接第三横轴（21）的一端，第三横轴（21）通过固定架固定安装在固定墩（2）的顶部，需要转动转轴（5）时，第二电磁离合器（20）断电进入非联动状态，不需要转动转轴（5）时，第二电磁离合器（20）通电工作进入联动状态，此时第一横轴（13）不能转动。

4.根据权利要求1所述的功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，其特征在于：所述的竖向支撑座（12）的前后两侧均设置数个定位销（22），定位销（22）的上端与梁体（9）的底部固定连接。

5.根据权利要求1所述的功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座，其特征在于：所述的弧形板（3）外侧面设有防滑纹。