CN112813811A - 一种大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，属于建筑工程技术领域。所述大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座包括滑动板和下连接板，所述滑动板的下表面设有滑轨，滑轨下方设有上连接板，所述上连接板与下连接板之间通过至少两根转轴连接，相邻的两根转轴之间设有耗能装置，所述转轴上方设有旋转连接器，旋转连接器的上方设有悬臂板；悬臂板上固定有滑轨内芯，所述滑轨内芯与滑轨滑动连接。本发明通过限位板转动挤压板簧，板簧发生塑性变形进行耗能，板簧构造简单，造价较低，养护容易，并且本发明能将大位移变形转化为局部转动变形，将振动能量分配到多部分缓冲构件，具有自复位功能，能够长时间地使用，稳定性高，坚固性强。

Description

一种大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座
技术领域
本发明涉及一种大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，属于建筑工程技术领域。
背景技术
桥梁支座是连接桥梁上下结构的重要构件，是桥梁承重不可缺少的构件。现有的桥梁支座通常为固定型，固定型的桥梁支座即能够承受水平荷载又能够承受竖直荷载。但由于其是固定形式，位移量非常小，而且梁的支撑端也不能自由转动，因此支座直接以金属的塑性变形来抵抗振动作用，难以承受长时间的大位移变形，支座很容易发生磨损或者开裂，在长时间使用，支座就会有较大的损害。
而建筑结构所受到的荷载作用来自不同方向，传统的单向隔震支座无法对不同方向的风振和地震进行控制，并且传统隔震支座大多没做考虑余震的影响，一般支座在余震的作用下会产生较大的残余位移导致震后复位困难。
发明内容
【技术问题】
现有的桥梁支座难以承受长时间的大位移变形，容易发生磨损干裂，在余震的作用下会产生较大的残余位移导致震后复位困难。
【技术方案】
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，能将大位移变形转化为局部转动变形，将振动能量分配到多部分缓冲构件，并且具有自复位功能，能够长时间地使用，稳定性高，坚固性强。
所述大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座包括滑动板1和下连接板2，所述滑动板1的下表面设有滑轨6，滑轨6下方设有上连接板3，所述上连接板3与下连接板2之间通过至少两根转轴4连接，相邻的两根转轴4之间设有耗能装置5，所述耗能装置5包括T型钢9、钢片10和板簧11，所述转轴4上方设有旋转连接器13，旋转连接器13的上方设有悬臂板14；悬臂板14上固定有滑轨内芯15，所述滑轨内芯15与滑轨6滑动连接。
进一步的，所述每个耗能装置5中的T型钢9、钢片10和板簧11的数量均为两个。
进一步的，所述T型钢9固定在下连接板2上，且每个耗能装置5的两个T型钢9对称布置。
进一步的，所述钢片10固定在T形钢9的下方且垂直于T形钢9的侧边，所述板簧11两端卡在两个T型钢之间。
进一步的，所述板簧11由至少两块弧形钢板17叠合组成，所述两个弧形钢板17之间夹有橡胶片18。
进一步的，所述转轴4的轴外表面固定有限位板16，所述限位板16为半圆形钢板。
进一步的，所述限位板16与板簧11接触。
进一步的，所述滑动板1和下连接板3上均设有螺栓孔19。
进一步的，所述滑动板1的下表面还设有圆形套筒7，所述上连接板3上方设有第一橡胶支座8，所述第一橡胶支座8套在圆形套筒7内，且与圆形套筒7之间留有间隙。
进一步的，所述下连接板2上还设有第二橡胶支座12。
[有益效果]
1、本发明通过设置转轴和耗能装置，转轴带动限位板转动，限位板转动挤压耗能装置上的板簧，板簧发生塑性变形进行耗能，并且板簧构造简单，造价较低，养护容易，弧形钢板间增设橡胶片，增大阻尼的同时可以减少钢片之间相互挤压产生的损伤，板簧能够有效地消耗地震能量，稳定可靠。
2、本发明在滑动板与上连接板之间设置第一橡胶支座，在上连接板和下连接板之间设置第二弹簧支座，在竖向受力情况第一橡胶支座和第二橡胶支座能够自复位，起到隔震，减震作用。
3、本发明在转轴上设有滑轨内芯，在滑动板上设置滑轨，转轴上的滑轨内芯可以在滑动板上滑动，这种设计使得支座能够在不同强度的地震作用下能够抵抗较大的水平振动，具有足够的耗能能力，可以有效地消耗地震能量，能够大位移变形转化为局部转动变形，将振动能量分配到多部分耗能构件。
附图说明
图1是本发明去掉滑动板的结构示意图；
图2是本发明整体结构的主视图；
图3是本发明滑动板的仰视图；
图4是本发明去掉滑动板及上连接板的俯视图；
图5是本发明耗能装置的俯视图
图6是本发明耗能装置的侧视图
图7是本发明转轴的侧视图；
图8是本发明转轴的俯视图；
图9是本发明板簧的结构示意图；
图10是本发明支座变形的俯视示意图；
图11是本发明去掉滑动板及上连接板支座变形的俯视示意图。
图中，1、滑动板；2、下连接板；3、上连接板；4、转轴；5、耗能装置；6、滑轨；7、圆形套筒；8、第一橡胶支座；9、T型钢；10、钢片；11、板簧；12、第二橡胶支座；13、旋转连接器；14、悬臂板；15、滑轨内芯；16、限位板；17、弧形钢板；18、橡胶片；19、螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图2所示，一种大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，包括与桥梁建筑结构相连的滑动板1和下连接板2，所述滑动板1的下表面设有滑轨6，滑轨6的下方设有上连接板3，所述上连接板3与下连接板2之间通过至少两根转轴4连接。如图2或4所示，所述相邻的两根转轴4之间设有一组耗能装置5。
如图5或6所示，所述耗能装置5包括T型钢9、钢片10和板簧11，所述每组耗能装置5中的T型钢9、钢片10和板簧11的数量均为两个，焊接在下连接板2上且垂直于下连接板2的上平面，两个T型钢9对称布置；所述钢片10固定在T形钢9下部，且垂直于T形钢9的侧边，所述板簧11两端卡在两个对称的T型钢之间。如图9所示，所述板簧11由至少两块弧形钢板17叠合组成，两块弧形钢板17之间夹有橡胶片18，在增加阻尼的同时也能减少钢片相互挤压引起的损伤。
如图7或8所示，所述转轴4的轴外表面固定有限位板16，所述限位板16为半圆形钢板，半圆形钢板与转轴4之间通过固定板固定，所述限位板16与板簧11接触；所述转轴4的上方设有旋转连接器13，所述旋转连接器13可以360度旋转连接器。所述旋转连接器13的上端设有悬臂板14，悬臂板14上设有滑轨内芯15，所述滑轨内芯15的侧边上固定有两组滑轮。
如图1所示，所述上连接板3卡在旋转连接器13上，上连接板3上方设有第一橡胶支座8，所述第一橡胶支座8的高度等于滑动板1下表面与上连接板3上表面之间的距离。如图3或4所示，所述滑动板1和下连接板2上均设有螺栓孔19，以便于建筑结构相连。所述滑动板1的下表面固定有圆形套筒7和等角度分布的滑轨6，所述第一橡胶支座8套在圆形套筒7上，圆形套筒7和第一橡胶支座8之间留有间隙，所述间隙为支座水平向最大位移；所述滑轨6的一端靠近圆形套筒7，另一段伸向滑动板1的外边缘，所述滑轨内芯15与滑轨6之间滑动连接，滑轨内芯15上的滑轮卡在滑轨6上，可在滑轨6上滑动。所述下连接板2上设有第二橡胶支座12，所述第二橡胶支座12的高度等于上连接板3下表面到下连接板2上表面之间的距离。
如图10或11所述，图10和11为本发明支座发生变形时的示意图，水平受力情况下，受到较小冲击力时，水平刚度较小的滑动板1发生位移，滑动板1上的滑轨6带动滑轨内芯15和悬臂板14转动，悬臂板14带动转轴4转动，转轴4上的限位板16转动被板簧11抵抗，滑动板1位移可复位。当受到较大冲击力时，桥梁支座上部产生较大位移，水平作用力经耗能装置5传递向板簧11，耗能装置5的限位板16挤压板簧11，板簧11发生塑性变形，进行耗能，同时，滑动板1在第一橡胶支座8和圆形套筒7的限制下不会产生过大变形，板簧11能够持续耗能，从而提供较强的减震能力。
竖向受力情况下，受到较小冲击力时，所述支座上部在第一橡胶支座8的作用下能够自复位，起到隔震，减震作用。当受到较大冲击力时，冲击力传递给上连接板2，分布给转轴4及第二橡胶支座12，由于所述大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座下部的刚度较大，能够承受较大的冲击力，使得大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座在中、大震级的地震时也能够起到隔震，减震作用。
本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够做出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，其特征在于，包括滑动板(1)和下连接板(2)，所述滑动板(1)的下表面设有滑轨(6)，滑轨(6)下方设有上连接板(3)，所述上连接板(3)与下连接板(2)之间通过至少两根转轴(4)连接，相邻的两根转轴(4)之间设有耗能装置(5)，所述耗能装置(5)包括T型钢(9)、钢片(10)和板簧(11)；所述转轴(4)上方设有旋转连接器(13)，旋转连接器(13)的上方设有悬臂板(14)；悬臂板(14)上固定有滑轨内芯(15)，所述滑轨内芯(15)与滑轨(6)滑动连接。
2.根据权利要求1所述的大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，其特征在于，所述每个耗能装置(5)中的T型钢(9)、钢片(10)和板簧(11)的数量均为两个。
3.根据权利要求2所述的大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，其特征在于，所述T型钢(9)固定在下连接板(2)上，且每个耗能装置(5)的两个T型钢(9)对称布置。
4.根据权利要求3所述的大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，其特征在于，所述钢片(10)固定在T形钢(9)的下方且垂直于T形钢(9)的侧边，所述板簧(11)两端卡在两个T型钢(9)之间。
5.根据权利要求2-4任一所述的大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，其特征在于，所述板簧(11)由至少两块弧形钢板(17)叠合组成，所述两个弧形钢板(17)之间夹有橡胶片(18)。
6.根据权利要求5所述的大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，其特征在于，所述转轴(4)的轴外表面固定有限位板(16)，所述限位板(16)为半圆形钢板。
7.根据权利要求6所述的大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，其特征在于，所述限位板(16)与板簧(11)接触。
8.根据权利要求1所述的大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，其特征在于，所述滑动板(1)和下连接板3上均设有螺栓孔(19)。
9.根据权利要求1所述的大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，其特征在于，所述滑动板(1)的下表面还设有圆形套筒(7)，所述上连接板(3)上方设有第一橡胶支座(8)，所述第一橡胶支座(8)套在圆形套筒(7)内，且与圆形套筒(7)之间留有间隙。
10.根据权利要求9所述的大位移转轴耗能自复位桥梁隔振支座，其特征在于，所述下连接板(2)上还设有第二橡胶支座(12)。
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