CN111287075A - 一种减震抗拔支座 - Google Patents

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王丽勤
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Abstract

本发明公开了一种减震抗拔支座，包括下支座板、形变缓冲层和上支座，形变缓冲层夹设于下支座板和上支座之间；所述上支座选自固定型上支座板或滑移型上支座板两种类型之一；第一抗拉拔装置与下支座板卡接且卡接处设有减震块；形变缓冲层包括橡胶板或球衬板。本发明公开的减震抗拉支座装置，既可以通过自身结构实现抗拉功能，还可以很好地起到缓冲减震效果，提高减震功能，使得本发明的减震抗拔支座可以应用于桥梁、建筑以及运油船等领域。

Description

一种减震抗拔支座
技术领域
本发明涉及支座技术领域，具体涉及一种减震抗拔支座。
背景技术
近年来，减震抗拉支座已经不再仅应用于城市桥梁和建筑工程，还可应用于运油船等。现有的减震支座只是单纯起到减震作用，用户无法根据减震程度制定自身的需求选择合适的支座产品，同时由于减震支座只能竖向或水平单一方向减震，无法满足桥梁、建筑和运油船服役应用时多个方向作用下的减震要求。另外，现有减震抗拔支座一般是将抗拔件与上支座板或者下支座板连接在一起，且采用焊接或螺栓连接的连接方式，其中焊接会破坏零部件表面的防腐层以及焊接产生的高温会损坏支座内部的滑板等零件，且焊接后的表面凹凸不同而影响支座外观。更为重要的是，目前采用螺栓连接方式的较多，但仅是单纯的借助螺栓来抵抗拉拔力，其抵抗拉拔的效果比较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减震抗拔支座，用以解决现有的减震支座减震方向单一且抵抗拉拔的效果差的问题。
本发明提供的一种减震抗拔支座，包括下支座板、形变缓冲层和上支座，所述形变缓冲层夹设于所述下支座板和所述上支座之间；所述上支座选自固定型上支座板或滑移型上支座板两种类型之一：当所述上支座为固定型上支座板时，所述固定型上支座板的底面与所述下支座板仅通过所述形变缓冲层连接而无中间衬板，所述下支座板与所述固定型上支座板之间的连接处通过第一抗拉拔装置卡接；当所述上支座为滑移型上支座板时，所述滑移型上支座板与所述下支座板之间不仅设有所述形变缓冲层，所述移型上支座板还包括中间衬板，所述中间衬板与所述下支座板之间的连接处以及所述中间衬板与所述滑移型上支座板之间的连接处分别通过所述第一抗拉拔装置和第二抗拉拔装置卡接；所述第一抗拉拔装置与所述下支座板卡接且卡接处设有减震块；所述形变缓冲层包括橡胶板或球衬板。
优选地，所述下支座板包括一底板，所述底板的边缘环向固定有环形侧板，所述环形侧板的顶端外缘向外延伸形成外凸台；所述第一抗拉拔装置由第一半圆盘和第二半圆盘沿着半圆断面拼装而成，所述第一半圆盘的两端和所述第二半圆盘的半圆断面的两端均设置有耳板，所述第一半圆盘和所述第二半圆盘沿着圆弧边缘侧壁内均设置有内凹槽，当所述第一半圆盘和所述第二半圆盘拼装时，所述环形侧板的外凸台契合于所述内凹槽内，所述第一半圆盘两端的耳板与所述第二半圆盘两端的耳板分别通过螺栓固定。
优选地，所述固定型上支座板包括顶板、支座中间柱和支撑板，所述顶板和所述支撑板分别固定于所述支座中间柱的顶端和底端，其中支撑板用于直接与形变缓冲层的上表面相接触；所述第一抗拉拔装置安设于所述固定型上支座板的中间柱的外侧，所述固定型上支座板的支撑板设置于下支座板和第一抗拉拔装置围成的空间内，所述固定型上支座板的顶板设在下支座板和第一抗拉拔装置围成的空间外。
优选地，所述第一抗拉拔装置与所述下支座板卡接且卡接处设有减震块，所述减震块的上表面和下表面分别开设有第一凹槽和第二凹槽，在所述第一抗拉拔装置与所述减震块之间设有密封垫。
优选地，当所述形变缓冲层为球衬板时，所述固定型上支座板与所述球衬板之间的接触面设置相对光滑的球衬板滑动副。
优选地，所述滑移型上支座板包括中间衬板和支座盖，所述中间衬板包括顶衬板、衬板中间柱和底衬板，所述顶衬板和所述底衬板分别固定于所述衬板中间柱的顶端和底端；所述底衬板直接与形变缓冲层的上表面相接触，所述底衬板的上表面边缘设置于所述第一抗拉拔装置与所述下支座板围城的空间内；所述中间衬板的顶衬板向上伸出下支座板和所述第一抗拉拔装置围成的空间外；所述支座盖盖设于所述中间衬板的顶衬板上。
优选地，所述支座盖包括盖板和侧凸缘，所述侧凸缘固定于所述盖板的侧边缘；所述第二抗拉拔装置为条状结构的抗拉拔条，所述第二抗拉拔装置紧贴设置于所述支座盖的侧凸缘的底面且向内伸至所述中间衬板的顶衬板下；所述第二抗拉拔装置与所述支座盖的侧凸缘通过螺栓固定。
优选地，当所述形变缓冲层为球衬板时，所述中间衬板与球衬板之间的接触面上设有球衬板滑动副。
本发明的有益效果是：
本发明公开的一种减震抗拔支座，第一抗拉拔装置将下支座板的第一半圆盘和第二半圆盘拼接成一体，而不再仅仅使用螺栓来连接下支座板，不仅使得减震抗拉拔支座的整体结构更加精简且安装更加方便，还能提高抗拔效果；减震块的设置，不仅可有效抵消桥梁、建筑结构以及运油船等各个方向转动、晃动产生的动能，还能避免了钢件之间的硬性冲击。本发明公开的减震抗拉支座装置，既可以通过自身结构实现抗拉功能，还可以很好地起到缓冲减震效果，提高减震功能，使得本发明的减震抗拔支座可以应用于桥梁、建筑以及运油船等领域。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的无中间衬板含橡胶板的减震抗拉支座结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的抗拉拔装置与下支座板连接的示意图；
图3为本发明实施例1提供的固定型上支座板的结构示意图；
图4为本发明实施例1和实施例2提供的无中间衬板的减震抗拉支座的俯视图；
图5为本发明实施例2提供的无中间衬板含球衬板的减震抗拉支座结构示意图；
图6为本发明实施例3提供的含中间衬板和橡胶板的减震抗拉支座结构示意图；
图7为本发明实施例3提供的含中间衬板减震抗拉支座的支座盖的结构示意图；
图8为本发明实施例3提供的含中间衬板减震抗拉支座的中间衬板结构示意图；
图9为本发明实施例3和实施例4提供的含中间衬板的减震抗拉支座的俯视图；
图10为本发明实施例4提供的含中间衬板和球衬板的减震抗拉支座结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“左”与“右”是基于附图描述的方位或位置关系，其目的是出于描述本发明的方便。术语“第一”、“第二”等用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
实施例1：形变缓冲层为橡胶板且无中间衬板型
实施例1提供一种减震抗拔支座，该减震抗拔支座为刚性固定型，其形变缓冲层为橡胶板32，无中间衬板6，下面对其结构进行详细描述。
参照图1，该减震抗拔支座包括下支座板1、固定型上支座板2A、形变缓冲层、第一抗拉拔装置4和若干减震块5，其中在该实施例中形变缓冲层为橡胶板31。
参考图2和图4，下支座板1包括底板11和环形侧板12，所述底板11的边缘环向固定有环形侧板12，所述环形侧板12的顶端外缘向外延伸形成外凸台13。第一抗拉拔装置4由第一半圆盘41和第二半圆盘42沿着半圆断面拼装而成，所述第一半圆盘41的两端和所述第二半圆盘42的半圆断面的两端均设置有耳板40，所述第一半圆盘41和所述第二半圆盘42沿着圆弧边缘内侧壁均设置有内凹槽43，当所述第一半圆盘41和所述第二半圆盘42拼装时，所述环形侧板12的外凸台13契合于所述内凹槽43内，所述第一半圆盘41两端的耳板40与所述第二半圆盘42两端的耳板40分别通过螺栓44固定。
参考图3，固定型上支座板2A包括顶板2A1、支座中间柱2A2和支撑板2A3，所述顶板2A1和所述支撑板2A3分别固定于所述支座中间柱2A2的顶端和底端，支撑板2A3用于直接与形变缓冲层的上表面相接触。
其中，固定型上支座板2A的设置方式为：
为了更好地起到缓冲的效果和达到更好地起到抗拉效果，第一抗拉拔装置4直接安装在固定型上支座板2A的中间柱2A2的外侧；固定型上支座板2A的支撑板2A3设置于下支座板1和第一抗拉拔装置4围成的空间内且固定型上支座板2A的上表面与第一抗拉拔装置4的底面通过若干减震块5隔开；固定型上支座板2A的顶板2A1向上伸出下支座板1和第一抗拉拔装置4围成的空间外。
继续参考图1，所述第一抗拉拔装置4与所述下支座板1卡接且卡接处间隔设有若干减震块5，具体地，减震块5设置于固定型上支座板2A的中间柱2A2与下支座板1之间的区域。减震块5优选泊松比大于0.498的弹性材料，减震块5的上表面和下表面分别开设有第一凹槽501和第二凹槽502。
为了防止减震块5挤出，在第一抗拉拔装置4与减震块5之间设有密封垫。
对于支座产品而言，由于橡胶板31存在局部压缩变形，因而能产生相对转动。
为了更好地实现支座的转动，为了防止橡胶板31挤出，在固定型上支座板2A与橡胶板31之间设置有密封垫。
实施例2：形变缓冲层为球衬板且无中间衬板型
实施例2提供一种减震抗拔支座，该减震抗拔支座为刚性固定型，其形变缓冲层为球衬板32，无中间衬板6，下面对其结构进行详细描述。
参考图4和图5，该减震抗拔支座包括下支座板1、固定型上支座板2A、形变缓冲层、第一抗拉拔装置4和若干减震块5。
其中，下支座板1、固定型上支座板2A、第一抗拉拔装置4和减震块5及其连接关系与实施例1均相同，唯一不同的是，在该实施例中形变缓冲层为球衬板32。
球衬板32的上表面为弧形曲面，球衬板32的刚性远强于橡胶板31，因此该结构可以大大提高此类减震抗拔支座竖直方向的刚度，减少其竖直方向的变形，同时由于球衬板32的上表面为弧形曲面，当固定型上支座板2A的上表面发生转动位移时，能及时将力值传递至球衬板32。
为了降低球衬板32在工作时产生大的摩擦力，在固定型上支座板2A与球衬板32之间的接触面设置相对光滑的球衬板滑动副320。具体地，在该支座产品中，滑动副是指相对滑动或相对转动的两个面。
实施例3：形变缓冲层为橡胶板且有中间衬板型
实施例3提供一种减震抗拔支座，该减震抗拔支座为柔性滑移型，其形变缓冲层为橡胶板31，与实施例1和实施例2不同的是，存有中间衬板6，下面对其结构进行详细描述。
参考图6和图9，该减震抗拔支座包括下支座板1、第一抗拉拔装置4、滑移型上支座板2B、第二抗拉拔装置8和形变缓冲层，其中形变缓冲层为橡胶板31。
具体地，滑移型上支座板2B包括中间衬板6和支座盖7，
参考图8，中间衬板6包括顶衬板61、衬板中间柱62和底衬板63，中间衬板6的结构与固定型上支座板2A的结构相似，其横截面呈工字型，所述顶衬板61和所述底衬板63分别固定于所述衬板中间柱62的顶端和底端。具体地，底衬板63直接与形变缓冲层的上表面相接触，底衬板63的上表面边缘设置于第一抗拉拔装置4与下支座板1围城的空间内，且底衬板63的上表面边缘与第一抗拉拔装置4的底面通过若干减震块5隔开；中间衬板6的顶衬板61向上伸出下支座板1和第一抗拉拔装置4围成的空间外。
支座盖7盖设于中间衬板6的顶衬板61上。
具体地，参考图7，支座盖7包括盖板71和侧凸缘72，所述侧凸缘72固定于所述盖板71的侧边缘。
第二抗拉拔装置8为条状结构的抗拉拔条，所述第二抗拉拔装置8紧贴设置于支座盖7的侧凸缘72的底面且向内伸至中间衬板6的顶衬板61下。
所述第二抗拉拔装置8与支座盖7的侧凸缘72通过螺栓44固定。具体地，所述侧凸缘72内开间隔设有若干抗拉拔螺纹孔73，支座盖7的侧凸缘72开设有螺栓穿孔，且该螺栓穿孔的数量和位置与支座盖7的干抗拉拔螺纹孔73位置相对应。
中间衬板6的设置，能起到降低支座盖7和形变缓冲层之间的磨损的效果，为了实现支座盖7的运动和增强滑动效果，中间衬板6与支座盖7之间的接触面设置相对光滑的中间衬板滑动副60，具体地，在该支座产品中，滑动副是指相对滑动或相对转动的两个面。
为了防止减震块5挤出，在第一抗拉拔装置4与减震块5之间设有密封垫，减震块5与中间衬板6之间设有若干个密封垫。
为了防止橡胶板31挤出，在中间衬板6与橡胶板31之间设有若干个密封垫。
使用时，当减震抗拉支座受到压力时，减震块5会压缩变形，当减震块5的压缩变形小时，需要很小的力即可实现，当压缩变形增大时，力值迅速的增加。减震块5有效地保证了减震抗拉支座在小位移移动时，需要较小的拉力，伴随位移的增大时，拉力迅速的变大，从而使得支减震抗拉支座具有减震、缓冲以及支撑的作用，
同时由于第一抗拉拔装置4的内凹槽43与底板11的外凸台13相契合，且第一抗拉拔装置4的第一半圆盘41和第二半圆盘42的外侧通过耳板40固定连接，当减震抗拉支座受到压力时，第一抗拉拔装置4通过自身结构达到抗拔功能。
通过对本发明的减震抗拔支座进行有限元分析，减震块5外形为直边时，随着水平位移不断增加，所受载荷越来越大，但载荷与变形的曲线较陡，趋近于直线，而当减震块5的外侧为凹边时，凹状态的减震块5的曲线上升更加平缓，能更好地提供缓冲与减震效果，当压缩变形值一定时，直边状态的减震块5承受力要远大于凹边状态的减震块5的承受力，当减震抗拉支座发生位移时，随着位移逐渐变大，直边状态的减震块5的拉力将不好控制，进而导致无法达到减震缓冲效果，而凹边状态的减震块5的承受力变化较为平稳，在满足大位移时提供大拉力，但不会出现拉力过大现象。
通过测试不同泊松比弹性材料减震块的刚度得出，泊松比为0.48弹性材料减震块5的刚性曲线也近似直线，泊松比为0.49弹性材料减震块5的刚性曲线达到某一个值后，上升较为平缓；泊松比为0.495弹性材料减震块5的刚性曲线当达到某一个值后，上升平缓；泊松比为0.498、0.4985和0.499弹性材料减震块5的刚性曲线达到某一个值后，上升更加平缓；其中被试验数据的泊松比为0.498，此数值弹性性材料的刚性曲线在泊松比0.498和0.4985之间，由此可见，泊松比对结果影响较大，泊松比越大，其刚度越大，因此，当泊松比小于0.48时，刚度曲线近似直线；泊松比越大，刚度曲线的非线性越强。所以减震块5的泊松比选择大于0.498的材料。
实施例4：形变缓冲层为球衬板且有中间衬板型
实施例4针对实施例3提供的减震抗拔支座进行了改进，该改进之处在于形变缓冲层，实施例4中的形变缓冲层为球衬板32，如图9和图10所示。
采用球衬板32能降低球衬板32在工作时产生大的摩擦力，此外，中间衬板6与球衬板32之间的接触面上设有球衬板滑动副320。
减震抗拉支座通过在第一抗拉拔装置4下方设置两侧中间凹的减震块5，可有效抵消桥梁、建筑以及运油船等各个方向转动、晃动产生的动能，避免了钢件之间的硬性冲击。同时通过对中间凹的减震块5进行大量试验、计算模拟，将减震效果量化，总结出根据不同震区、客户不同的减震要求，针对性选择减震抗拉支座产品的不同型号来满足要求，使得减震抗拉支座产品更加数据化，直观的为客户提供服务。另外，该减震抗拉拔支座通过第一抗拉拔装置4的内凹槽43与下支座板1的外凸台13相契合，同时第一半圆盘41和第二半圆盘42在侧面通过耳板连接，而不再使用螺栓来连接第一抗拉拔装置4与下支座板1，节省了不必要的结构，使得减震抗拉拔支座的整体结构更加精简且安装更加方便。同时不再像现有技术一样仅单纯依靠螺栓来抵抗抗拔力，可以通过自身结构达到抗拔功能，且效果更佳。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种减震抗拔支座，其特征在于，包括下支座板(1)、形变缓冲层和上支座，所述形变缓冲层夹设于所述下支座板(1)和所述上支座之间；
所述上支座选自固定型上支座板(2A)或滑移型上支座板(2B)两种类型之一：
当所述上支座为固定型上支座板(2A)时，所述固定型上支座板(2A)的底面与所述下支座板(1)仅通过所述形变缓冲层连接而无中间衬板(6)，所述下支座板(1)与所述固定型上支座板(2A)之间的连接处通过第一抗拉拔装置(4)卡接；
当所述上支座为滑移型上支座板(2B)时，所述滑移型上支座板(2B)与所述下支座板(1)之间不仅设有所述形变缓冲层，所述移型上支座板(2B)还包括中间衬板(6)，所述中间衬板(6)与所述下支座板(1)之间的连接处以及所述中间衬板(6)与所述滑移型上支座板(2B)之间的连接处分别通过所述第一抗拉拔装置(4)和第二抗拉拔装置(8)卡接；
所述第一抗拉拔装置(4)与所述下支座板(1)卡接且卡接处设有减震块(5)；
所述形变缓冲层包括橡胶板(31)或球衬板(32)。
2.如权利要求1所述的减震抗拔支座，其特征在于，
所述下支座板(1)包括一底板(11)，所述底板(11)的边缘环向固定有环形侧板(12)，所述环形侧板(12)的顶端外缘向外延伸形成外凸台(13)；
所述第一抗拉拔装置(4)由第一半圆盘(41)和第二半圆盘(42)沿着半圆断面拼装而成，所述第一半圆盘(41)的两端和所述第二半圆盘(42)的半圆断面的两端均设置有耳板(40)，所述第一半圆盘(41)和所述第二半圆盘(42)沿着圆弧边缘侧壁内均设置有内凹槽(43)，当所述第一半圆盘(41)和所述第二半圆盘(42)拼装时，所述环形侧板(12)的外凸台(13)契合于所述内凹槽(43)内，所述第一半圆盘(41)两端的耳板(40)与所述第二半圆盘(42)两端的耳板(40)分别通过螺栓(44)固定。
3.如权利要求1所述的减震抗拔支座，其特征在于，
所述固定型上支座板(2A)包括顶板(2A1)、支座中间柱(2A2)和支撑板(2A3)，所述顶板(2A1)和所述支撑板(2A3)分别固定于所述支座中间柱(2A2)的顶端和底端，其中支撑板(2A3)用于直接与形变缓冲层的上表面相接触；
所述第一抗拉拔装置(4)安设于所述固定型上支座板(2A)的中间柱(2A2)的外侧，所述固定型上支座板(2A)的支撑板(2A3)设置于下支座板(1)和第一抗拉拔装置(4)围成的空间内，所述固定型上支座板(2A)的顶板(2A1)设在下支座板(1)和第一抗拉拔装置(4)围成的空间外。
4.如权利要求1所述的减震抗拔支座，其特征在于，所述减震块(5)的上表面和下表面分别开设有第一凹槽(501)和第二凹槽(502)，在所述第一抗拉拔装置(4)与所述减震块(5)之间设有密封垫。
5.如权利要求1所述的减震抗拔支座，其特征在于，
当所述形变缓冲层为球衬板(32)时，所述固定型上支座板(2A)与所述球衬板(32)之间的接触面设置相对光滑的球衬板滑动副(320)。
6.如权利要求1所述的减震抗拔支座，其特征在于，
所述滑移型上支座板(2B)包括中间衬板(6)和支座盖(7)，
所述中间衬板(6)包括顶衬板(61)、衬板中间柱(62)和底衬板(63)，所述顶衬板(61)和所述底衬板(63)分别固定于所述衬板中间柱(62)的顶端和底端；
所述底衬板(63)直接与形变缓冲层的上表面相接触，所述底衬板(63)的上表面边缘设置于所述第一抗拉拔装置(4)与所述下支座板(1)围城的空间内；所述中间衬板(6)的顶衬板(61)向上伸出下支座板(1)和所述第一抗拉拔装置(4)围成的空间外；
所述支座盖(7)盖设于所述中间衬板(6)的顶衬板(61)上。
7.如权利要求6所述的减震抗拔支座，其特征在于，
所述支座盖(7)包括盖板(71)和侧凸缘(72)，所述侧凸缘(72)固定于所述盖板(71)的侧边缘；
所述第二抗拉拔装置(8)为条状结构的抗拉拔条，所述第二抗拉拔装置(8)紧贴设置于所述支座盖(7)的侧凸缘(72)的底面且向内伸至所述中间衬板(6)的顶衬板(61)下；
所述第二抗拉拔装置(8)与所述支座盖(7)的侧凸缘(72)通过螺栓(44)固定。
8.如权利要求7所述的减震抗拔支座，其特征在于，
当所述形变缓冲层为球衬板(32)时，所述中间衬板(6)与球衬板(32)之间的接触面上设有球衬板滑动副(320)。
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