CN112030732A - 一种桥梁抗拉减隔震支座 - Google Patents

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Abstract

本发明属于桥梁施工技术领域，涉及一种桥梁抗拉减隔震支座，基座的顶部减震块上设有腔室，腔室的底部内壁上固定安装有横板，横板的顶部固定安装有减震板，减震板的顶部设置有两个能量消耗组件，腔室的两侧内壁上滑动安装有同一个滑块，滑块的顶部中心位置固定安装立柱的两侧均转动安装有作用杆，腔室的顶部内壁上固定安装有对称设置两个横柱的外侧均滑动安装有滑板，两个滑板相互靠近的一侧均固定安装有减震弹簧，两个作用杆的一侧均传动连接有减震组件，立柱的顶部贯穿腔室的顶部内壁并延伸至减震块的上方，该桥梁抗拉减隔震支座对桥梁的减震、隔震效果佳。

Description

一种桥梁抗拉减隔震支座
技术领域
本发明属于桥梁施工技术领域，涉及一种桥梁抗拉减隔震支座。
背景技术
近年来，减隔震技术己广泛应用到各类建筑、桥梁工程中。但在高烈度地震区，竖向地震作用往往不能忽视，如果桥梁和支座之间没有很好的联结作用，在竖向地震作用下主梁可能就会脱离支座。因此，桥梁主梁所使用的减隔震支座还应满足对竖向抗拉拔能力的要求，但普通抗震支座抗拉能力不足的问题却让减隔震技术难以更深入地推广应用。其原因在于，应用最广泛的橡胶减隔震支座竖向抗拉能力差，其极限抗拉强度只有极限抗压强度的6％～8％，而对于桥梁结构特别是大跨度桥梁结构而言，其具有高宽比大，倾覆力矩大的特点。当桥梁结构在水平地震力作用下产生倾覆力矩，同时在竖向地震力作用下出现竖向拉力时，橡胶减隔震支座容易产生受拉破坏，从而失去联结力。
此外自然灾害和人为作用都会导致桥梁的振动，当振动频率和桥梁的固有频率一致时会产生共振现象，整个桥梁系统振幅显著增大，极易损坏；又例如台风、地震等自然灾害发生时，桥梁的相邻梁互相碰撞或梁的纵、横向位移导致支座受到很大的剪力而变形，这时桥梁上部就会脱离支座，产生落梁现象，导致桥梁可能发生严重破坏和倒塌，致使整个交通系统瘫痪，但现阶段国内外对抗拉减隔震支座的研究并不多，对结构减隔震技术的研究还主要停留在水平减隔震，而对于地震水平力与竖向力都需要考虑下的区域，则该种支座则无法适用。
发明内容
有鉴于此，本发明为了解决现有的桥梁减隔震支座的研究主要停留在水平减隔震，对于地震水平力与竖向力都需要考虑下的区域，该种支座无法适用的问题，提供一种桥梁抗拉减隔震支座。
为达到上述目的，本发明提供一种桥梁抗拉减隔震支座，包括基座，所述基座的顶部固定安装有减震块，且减震块上设有腔室，所述腔室的底部内壁上固定安装有横板，所述横板的顶部固定安装有减震板，所述减震板的顶部设置有两个能量消耗组件，所述腔室的两侧内壁上滑动安装有同一个滑块，所述滑块的顶部中心位置固定安装有立柱，所述立柱的两侧均转动安装有作用杆，所述腔室的顶部内壁上固定安装有对称设置的两个横柱，两个横柱的外侧均滑动安装有滑板，两个滑板相互靠近的一侧均固定安装有减震弹簧，两个作用杆的一侧均传动连接有减震组件，所述立柱的顶部贯穿腔室的顶部内壁并延伸至减震块的上方，且立柱的顶部固定安装有支座。
进一步，为了方便对基座进行安装，在基座的顶部四角位置均开设有螺孔，四个螺孔上均螺纹连接有安装螺栓，四个安装螺栓的底部分别贯穿四个螺孔并均延伸至基座的下方。
进一步，为了能够消耗地震的震动力，能量消耗组件包括开设在减震板顶部的两个弧形槽，两个弧形槽的底部内壁上均固定安装有对称设置的两个锁紧弹簧，位于同一个弧形槽上的两个锁紧弹簧相互靠近的一端固定安装有同一个动力球，所述动力球的底部和弧形槽的底部内壁紧密贴合，所述滑块的底部固定安装有对称设置的两个凸块，两个凸块的底部分别和两个动力球的顶部紧密贴合。
进一步，为了提高剪力板安装的便利性，减震板的顶部固定安装有剪力板，滑块的底部开设有安装槽，剪力板的顶部延伸至安装槽的内部并和安装槽活动卡装。
进一步，为了对立柱上受到的作用力进行消耗，减震组件包括固定安装在腔室顶部内壁上的两个横向弹簧，两个横向弹簧相互远离的一端均固定安装有滑条，两个滑条的顶部均和腔室的顶部内部滑动连接，两个滑条的一侧均转动安装有转杆，两个转杆的底部分别和两个作用杆的一侧转动连接。
进一步，为了对作用杆上受到的作用力进行缓冲和吸能，两个横柱的外侧均固定安装有定块，两个定块相互靠近的一侧分别和两个减震弹簧相互远离的一端固定安装。
进一步，为了提高支座安装的稳定性，所述减震块的顶部四角位置均固定安装有限位座，四个限位座的顶部均滑动安装有支柱，四个支柱的顶部均和支座的底部固定安装。
进一步，为了能够对支座上受到的作用力进行缓冲，四个限位座的顶部均开设有滑槽，四个支柱的底部分别延伸至四个滑槽的内部并分别和四个滑槽滑动连接，四个限位座的顶部均固定安装有缓冲弹簧，且四个缓冲弹簧分别绕设在四个支柱的外侧，四个缓冲弹簧的顶部分别和四个支柱的外侧固定安装。
本发明的有益效果在于：
1、本发明所公开的桥梁抗拉减隔震支座，剪力板折断时，整个桥梁支座的作用力会施加在滑块上，支座上受到的一部分作用力会压动四个支柱向下移动，四个缓冲弹簧受力发生形变，对作用力进行缓冲和吸能。立柱上受到的作用力会经由设置的两个作用杆传递给两个滑板，使两个滑板向相互远离的一侧横向移动，挤压两个减震弹簧发生形变，与此同时，当作用杆和立柱之间的夹角改变时，会施加作用力在转杆上，经由设置的转杆带动两个滑条在腔室的顶部内壁上进行滑动，两个缓冲弹簧受力发生形变，对震动力进行进一步的缓冲和吸能。滑块上受到的作用力会带动两个凸块进行纵向移动，进而挤压两个动力球在两个弧形槽的内部进行滚动，进行动能和势能的连续转换，再经由设置的两个锁紧弹簧对震动力进行消耗，可以有效的地震的震动力进行缓冲和吸能，降低震动力的同时可以保证桥梁的不定向位移处于处理范围内，可以使桥梁处于稳定状态，适合地震水平力与竖向力都需要考虑下的区域，具有很好的减隔震效果。
2、本发明所公开的桥梁抗拉减隔震支座，为了解决当剪力板折断时，不能对地震的震动力进行消耗的问题，通过在减震板的顶部开设的两个弧形槽，在弧形槽的内部设置的两个动力球，设置动能和势能的转换过程对地震的震动力进行消耗。
3、本发明所公开的桥梁抗拉减隔震支座，为了解决基座不方便进行安装的问题，通过在基座的顶部四角位置设置的螺孔，螺孔上设置的安装螺栓，安装螺栓为锚固螺栓，可以方便将基座安装在混凝土上。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明一种桥梁抗拉减隔震支座的结构示意图；
图2为本发明一种桥梁抗拉减隔震支座的主视图；
图3为本发明图2中A部分结构放大图；
图4为本发明图2中B部分结构放大图；
图5为本发明一种桥梁抗拉减隔震支座中滑板和横柱连接示意图。
附图标记：1基座、2螺孔、3安装螺栓、4减震块、5横板、6减震板、7弧形槽、8动力球、9锁紧弹簧、10滑块、11凸块、12立柱、13横柱、14定块、15滑板、16减震弹簧、17作用杆、18横向弹簧、19滑条、20转杆、21腔室、22限位座、23支柱、24缓冲弹簧、25支座、26剪力板。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1～5所示的一种桥梁抗拉减隔震支座，包括基座1，基座1的顶部固定安装有减震块4，且减震块4上设有腔室21，腔室21的底部内壁上固定安装有横板5，横板5的顶部固定安装有减震板6，减震板6的顶部设置有两个能量消耗组件，腔室21的两侧内壁上滑动安装有同一个滑块10，滑块10的顶部中心位置固定安装有立柱12，立柱12的两侧均转动安装有作用杆17，腔室21的顶部内壁上固定安装有对称设置的两个横柱13，两个横柱13的外侧均滑动安装有滑板15，两个滑板15相互靠近的一侧均固定安装有减震弹簧16，两个作用杆17的一侧均传动连接有减震组件，立柱12的顶部贯穿腔室21的顶部内壁并延伸至减震块4的上方，且立柱12的顶部固定安装有支座25。
本实施例中，为了方便对基座1进行安装，基座1的顶部四角位置均开设有螺孔2，四个螺孔2上均螺纹连接有安装螺栓3，四个安装螺栓3的底部分别贯穿四个螺孔2并均延伸至基座1的下方。
本实施例中，为了能够消耗地震的震动力，能量消耗组件包括开设在减震板6顶部的两个弧形槽7，两个弧形槽7的底部内壁上均固定安装有对称设置的两个锁紧弹簧9，位于同一个弧形槽7上的两个锁紧弹簧9相互靠近的一端固定安装有同一个动力球8，动力球8的底部和弧形槽7的底部内壁紧密贴合，滑块10的底部固定安装有对称设置的两个凸块11，两个凸块11的底部分别和两个动力球8的顶部紧密贴合。
本实施例中，为了提高剪力板26安装的便利性，减震板6的顶部固定安装有剪力板26，滑块10的底部开设有安装槽，剪力板26的顶部延伸至安装槽的内部并和安装槽活动卡装。
本实施例中，为了对立柱12上受到的作用力进行消耗，减震组件包括固定安装在腔室21顶部内壁上的两个横向弹簧18，两个横向弹簧18相互远离的一端均固定安装有滑条19，两个滑条19的顶部均和腔室21的顶部内部滑动连接，两个滑条19的一侧均转动安装有转杆20，两个转杆20的底部分别和两个作用杆17的一侧转动连接。
本实施例中，为了对作用杆17上受到的作用力进行缓冲和吸能，两个横柱13的外侧均固定安装有定块14，两个定块14相互靠近的一侧分别和两个减震弹簧16相互远离的一端固定安装。
本实施例中，为了提高支座25安装的稳定性，减震块4的顶部四角位置均固定安装有限位座22，四个限位座22的顶部均滑动安装有支柱23，四个支柱23的顶部均和支座25的底部固定安装。
本实施例中，为了能够对支座25上受到的作用力进行缓冲，四个限位座22的顶部均开设有滑槽，四个支柱23的底部分别延伸至四个滑槽的内部并分别和四个滑槽滑动连接，四个限位座22的顶部均固定安装有缓冲弹簧24，且四个缓冲弹簧24分别绕设在四个支柱23的外侧，四个缓冲弹簧24的顶部分别和四个支柱23的外侧固定安装。
该桥梁抗拉减隔震支座使用过程中，当地震发生时，桥梁支座会发生震动，当支座25上受到的横向作用力使剪力板26折断时，整个桥梁支座25的作用力会施加在滑块10上，支座25上受到的一部分作用力会压动四个支柱23向下移动，四个缓冲弹簧24受力发生形变，对作用力进行缓冲和吸能。
立柱12上受到的作用力会经由设置的两个作用杆17传递给两个滑板15，使两个滑板15向相互远离的一侧横向移动，挤压两个减震弹簧16发生形变，与此同时，当作用杆17和立柱12之间的夹角改变时，会施加作用力在转杆20上，经由设置的转杆20带动两个滑条19在腔室21的顶部内壁上进行滑动，两个缓冲弹簧24受力发生形变，对震动力进行进一步的缓冲和吸能。滑块10上受到的作用力会带动两个凸块11进行纵向移动，进而挤压两个动力球8在两个弧形槽7的内部进行滚动，进行动能和势能的连续转换，再经由设置的两个锁紧弹簧9对震动力进行消耗，较之传统的减震支座25，当地震来临时，可以有效的地震的震动力进行缓冲和吸能，降低震动力的同时可以保证桥梁的不定向位移处于处理范围内，可以使桥梁处于稳定状态。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种桥梁抗拉减隔震支座，包括基座(1)，其特征在于，所述基座(1)的顶部固定安装有减震块(4)，且减震块(4)上设有腔室(21)，所述腔室(21)的底部内壁上固定安装有横板(5)，所述横板(5)的顶部固定安装有减震板(6)，所述减震板(6)的顶部设置有两个能量消耗组件，所述腔室(21)的两侧内壁上滑动安装有同一个滑块(10)，所述滑块(10)的顶部中心位置固定安装有立柱(12)，所述立柱(12)的两侧均转动安装有作用杆(17)，所述腔室(21)的顶部内壁上固定安装有对称设置的两个横柱(13)，两个横柱(13)的外侧均滑动安装有滑板(15)，两个滑板(15)相互靠近的一侧均固定安装有减震弹簧(16)，两个作用杆(17)的一侧均传动连接有减震组件，所述立柱(12)的顶部贯穿腔室(21)的顶部内壁并延伸至减震块(4)的上方，且立柱(12)的顶部固定安装有支座(25)。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁抗拉减隔震支座，其特征在于，所述基座(1)的顶部四角位置均开设有螺孔(2)，四个螺孔(2)上均螺纹连接有安装螺栓(3)，四个安装螺栓(3)的底部分别贯穿四个螺孔(2)并均延伸至基座(1)的下方。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁抗拉减隔震支座，其特征在于，所述能量消耗组件包括开设在减震板(6)顶部的两个弧形槽(7)，两个弧形槽(7)的底部内壁上均固定安装有对称设置的两个锁紧弹簧(9)，位于同一个弧形槽(7)上的两个锁紧弹簧(9)相互靠近的一端固定安装有同一个动力球(8)，所述动力球(8)的底部和弧形槽(7)的底部内壁紧密贴合，所述滑块(10)的底部固定安装有对称设置的两个凸块(11)，两个凸块(11)的底部分别和两个动力球(8)的顶部紧密贴合。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁抗拉减隔震支座，其特征在于，所述减震板(6)的顶部固定安装有剪力板(26)，所述滑块(10)的底部开设有安装槽，所述剪力板(26)的顶部延伸至安装槽的内部并和安装槽活动卡装。
5.根据权利要求1所述的一种桥梁抗拉减隔震支座，其特征在于，所述减震组件包括固定安装在腔室(21)顶部内壁上的两个横向弹簧(18)，两个横向弹簧(18)相互远离的一端均固定安装有滑条(19)，两个滑条(19)的顶部均和腔室(21)的顶部内部滑动连接，两个滑条(19)的一侧均转动安装有转杆(20)，两个转杆(20)的底部分别和两个作用杆(17)的一侧转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种桥梁抗拉减隔震支座，其特征在于，两个横柱(13)的外侧均固定安装有定块(14)，两个定块(14)相互靠近的一侧分别和两个减震弹簧(16)相互远离的一端固定安装。
7.根据权利要求1所述的一种桥梁抗拉减隔震支座，其特征在于，所述减震块(4)的顶部四角位置均固定安装有限位座(22)，四个限位座(22)的顶部均滑动安装有支柱(23)，四个支柱(23)的顶部均和支座(25)的底部固定安装。
8.根据权利要求7所述的一种桥梁抗拉减隔震支座，其特征在于，四个限位座(22)的顶部均开设有滑槽，四个支柱(23)的底部分别延伸至四个滑槽的内部并分别和四个滑槽滑动连接，四个限位座(22)的顶部均固定安装有缓冲弹簧(24)，且四个缓冲弹簧(24)分别绕设在四个支柱(23)的外侧，四个缓冲弹簧(24)的顶部分别和四个支柱(23)的外侧固定安装。
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