CN114232469A - 一种摩擦耗能型抗风支座及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩擦耗能型抗风支座及方法，本支座包括平面摩擦副和转动摩擦副，还包括转动轴、中间衬板、导向轴、第一弹性体、摩擦阻尼器弹簧组件和底盆组件，在球冠的凸球面中心设有内凹孔，中间衬板中心设置有转动轴，该转动轴插入内凹孔中，使得转动轴可以适应支座水平面内转动，中间衬板设置于底盆组件上，该组件上还设置有导向轴，导向轴上套装有第一弹性体，通过第一弹性体为主梁横桥向运动提供缓冲及恢复力，起吸能作用，摩擦阻尼器弹簧组件水平设于底盆组件内，与导向轴布置方向垂直，通过对摩擦阻尼器弹簧组件施加预紧力，实现滑动摩擦耗能的功能，本抗风支座解决了桥梁在横风作用下主梁冲击力大和支座球冠易脱落的问题。

Description

一种摩擦耗能型抗风支座及方法

技术领域

本发明涉及桥梁抗风支座技术领域，更具体地，涉及一种摩擦耗能型抗风支座及方法。

背景技术

随着国内公路桥梁的快速发展建设，大跨度的斜拉桥和悬索桥日渐增多，但由于大跨度桥梁自身结构体系原因，其横桥向对风荷载比较敏感，横桥向抗风一直都是重点关注的问题。在大跨度桥梁结构中，抗风支座是设置在桥塔内侧和主梁外侧之间，能够限制风载或地震载荷引起的桥梁横桥向摆动，承受和传递横桥向的水平力，并能够适应梁体纵/横向位移、竖向位移以及各向转角的一种装置。

目前抗风支座主要分为钢支座和盆式橡胶支座，现有技术存在如下几个缺点：(1)常规抗风支座基本上都是刚性支座，没有减振耗能功能，在风载作用下振动会导致结构受力较大，易发生损伤，且损伤后修复困难。从现有桥梁抗风支座的使用现状来看，主梁横桥向的抗风支座经常会出现脱空现象，而采用常规结构的抗风支座易存在球冠、滑板等零件脱落的风险；(2)采用减振耗能型的抗风支座如采用碟簧、黏滞阻尼器等耗能元件，由于抗风支座位移量小、速度低等原因使得碟簧、黏滞阻尼器等减振耗能效果不明显，导致其虽有减振耗能功能但效果较差。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种摩擦耗能型抗风支座及方法，本支座包括平面摩擦副、转动摩擦副、转动轴、中间衬板、导向轴、第一弹性体、固定板、摩擦铜板组件、摩擦阻尼器弹簧组件、底盆组件和侧板，所述平面摩擦副和所述转动摩擦副设于所述中间衬板上，所述侧板垂直固定设于所述底盆组件上，所述中间衬板与所述底盆组件平行，所述底盆组件上固定设有所述导向轴，所述导向轴上设有所述第一弹性体，该弹性体两端分别支撑在所述中间衬板和所述底盆组件上，所述中间衬板沿所述侧板内壁上下滑动时压缩所述第一弹性体，起吸能减振的作用，所述固定板平行于所述侧板设置，固定安装于所述底盆组件上，所述摩擦铜板组件两侧与所述侧板和所述固定板滑动连接，形成平面摩擦副，所述摩擦铜板组件顶部接触所述中间衬板，该衬板推动所述摩擦铜板组件下滑时，所述平面摩擦副吸收所述中间衬板的动能，所述摩擦阻尼器弹簧组件穿过所述侧板、所述摩擦铜板组件和所述固定板设置，用于使所述摩擦铜板组件紧贴所述固定板，所述转动轴竖直固定于所述中间衬板，顶部插入与所述转动摩擦副内限制其位移，解决了桥梁在横风作用下主梁冲击力大和支座球冠易脱落的问题。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种摩擦耗能型抗风支座及方法，包括：

平面摩擦副、转动摩擦副、转动轴、中间衬板、导向轴、第一弹性体、固定板、摩擦铜板组件、摩擦阻尼器弹簧组件、底盆组件和侧板，所述平面摩擦副和所述转动摩擦副设于所述中间衬板上，所述侧板垂直固定设于所述底盆组件上，所述中间衬板与所述底盆组件平行，所述底盆组件上固定设有所述导向轴，所述导向轴上设有所述第一弹性体，该弹性体两端分别支撑在所述中间衬板和所述底盆组件上，所述中间衬板沿所述侧板内壁上下滑动时压缩所述第一弹性体，实现吸能减振；

所述固定板平行于所述侧板设置，固定安装于所述底盆组件上，所述摩擦铜板组件两侧与所述侧板和所述固定板滑动连接，形成平面摩擦副，所述摩擦铜板组件顶部接触所述中间衬板，该衬板推动所述摩擦铜板组件下滑时，所述平面摩擦副吸收所述中间衬板的动能，所述摩擦阻尼器弹簧组件穿过所述侧板、所述摩擦铜板组件和所述固定板设置，用于使所述摩擦铜板组件紧贴所述固定板；

所述转动轴竖直固定于所述中间衬板，顶部插入与所述转动摩擦副内限制其位移，摩擦阻尼器弹簧组件水平设于底盆组件内，与导向轴布置方向垂直，通过在摩擦阻尼器弹簧组件内施加预紧力，为吸收平面摩擦副工作时的桥梁动能。

进一步地，所述平面摩擦副包括上支座板组件、平面耐磨板，所述转动摩擦副包括球冠、球面耐磨板，所述上支座板组件与所述平面耐磨板滑动连接，所述平面耐磨板设于所述球冠的顶部，所述球冠的底部与所述球面耐磨板转动连接，所述球面耐磨板设于所述中间衬板的顶部。

进一步地，所述转动轴包括卡座和转轴，所述卡座固定于所述中间衬板的一侧，所述转轴从另一侧穿出，与所述球冠的底部间隙配合。

进一步地，包括压板和限位板，所述限位板螺栓固定于所述侧板的顶部，其底面与所述中间衬板的顶面接触，用于限制所述中间衬板位移，所述限位板固定安装于所述底盆组件，所述中间衬板下移时接触所述限位板，该限位板起支撑和限位作用，所述压板和所述限位板分别限制所述第一弹性体的最小和最大压缩位移量。

进一步地，所述摩擦铜板组件包括拉压板、耐磨板，所述耐磨板沿所述拉压板的中线，分别焊接固定于所述拉压板的两侧，两侧的所述耐磨板分别与所述固定板和所述侧板滑动连接。

进一步地，所述摩擦阻尼器弹簧组件包括锚杆、第二弹性体、压环和固定螺母，所述锚杆与所述压环滑动连接，所述固定螺母与所述锚杆螺接，所述第二弹性体与套接于所述锚杆上，所述压环两侧分别与所述固定螺母和所述第二弹性体接触，所述第二弹性体两端分别支撑于所述压环和所述侧板外侧，所述锚杆穿过所述拉压板和所述侧板设置。

按照本发明的另一个方面，提供一种摩擦耗能型抗风支座的使用方法，包括以下步骤：

S100，支座预压缩，各零部件组装完成后对支座整体进行预压缩，支座横桥向位移行程为-S₀至S₀，通过外力作用支座上板使第一弹性体轴向预压缩S₁，S₁的范围是1.2S₀至1.3S₀，然后用临时连接板固定连接支座上板和底盆，弹性体在支座正常工作中一直处于压缩状态；

S200，对摩擦阻尼器施加预紧力，通过调节固定螺母和压环的位置，将第二弹性体两端支撑在压环和侧板上，在摩擦阻尼器组件上施加预紧力为F₀，得到单个摩擦阻尼器组件在摩擦铜板组件和固定板上产生的滑动摩擦力为f＝N·μ·F₀(N为摩擦副的数量，μ摩擦副的滑动摩擦系数)；

S300，安装支座，将支座横桥向底盆组件与主梁采用螺栓连接，上支座板组件与桥塔内的预埋板采用焊接固定，支座安装完成后拆除临时连接板，释放第一弹性件，支座进行横桥向约束，使得主梁和桥塔弹性连接；

S400，支座位移和转动，支座纵桥向和竖向位移由平面摩擦副完成，即将平面耐磨板和上支座板组件贴合并滑动连接，支座水平面转动主要由转动摩擦副完成，将球冠底部与中间衬板内凹面上的球面耐磨板贴合，转动轴和中间衬板固定，转动轴嵌入球冠底部，配合转动摩擦副转动；

S500，支座横桥向减振耗能，抗风支座对称安装于主梁两侧，主梁在横桥向运动时，支座预压和限位措施保证支座弹性体始终处于受压状态，S₀为第一弹性体压缩最大位移量，支座的受力和位移曲线分为两个阶段，位移量大于S₀时为支座第二阶刚度阶段K₂，位移量小于S₀时为自复位的第一阶刚度K₁阶段，位移量为零时代表第一弹性体预压缩后的初始位移，支座第一弹性体在行程范围内为支座提供恢复力，第一阶段摩擦型阻尼器在支座横桥向位移过程中摩擦耗能，从而减小主梁横桥向振动并耗散结构能量；

S600，更换支座摩擦耗能元件，摩擦型阻尼器中的摩擦元件设置在底盆内侧或外侧，预留安装和更换空间进行后期养护及更换，摩擦元件更换时用临时连接装置固定支座上板和底板，然后拆卸摩擦阻尼器耗能组件预紧装置，更换摩擦元件，更换完成后拆除临时连接装置恢复支座正常功能。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明提供一种摩擦耗能型抗风支座，包括平面摩擦副和转动摩擦副，还包括转动轴、中间衬板、导向轴、第一弹性体、摩擦阻尼器弹簧组件和底盆组件，在球冠的凸球面中心设有内凹孔，中间衬板中心固定设置有转动轴，该转动轴插入内凹孔中，使得转动轴可以适应支座水平面内转动，中间衬板固定于底盆组件上，该组件上还设置有导向轴，导向轴上套装有第一弹性体，通过第一弹性体适应横桥向的桥梁位移，起吸能作用，摩擦阻尼器弹簧组件水平设于底盆组件内，与导向轴布置方向垂直，通过在摩擦阻尼器弹簧组件内施加预紧力，来为吸收平面摩擦副的工作时的桥梁动能，本支座解决了桥梁抗风位移大和球冠没有防脱功能的问题。

2.本发明提供一种摩擦耗能型抗风支座，包括底盆组件、导向轴弹性体、中间衬板，导向轴竖直固定安装于底盆组件的内底面，在导向轴外套装有弹性体，弹性体两端分别支撑在中间衬板和底盆组件上，当桥梁发生横桥向位移，中间衬板向下发生位移，压缩弹性体，弹性体包括第一弹性体和第二弹性体，第一弹性体起到吸能和促进回弹作用。

3.本发明提供一种摩擦耗能型抗风支座，包括摩擦铜板组件和摩擦阻尼器弹簧组件，其中摩擦铜板组件设置在固定板和侧板之间，摩擦阻尼器弹簧组件设置在侧板外侧，该组件中的锚杆穿过侧板、摩擦铜板组件和固定板，将摩擦铜板组件中的耐磨板压紧在固定板上，而耐磨板的顶部接近在受到中间衬板下压时，会推动耐磨板在固定板上发生摩擦，从而起到摩擦耗能的作用。

4.本发明提供一种摩擦耗能型抗风支座，包括中间衬板、限位板、底盆组件、侧板和压板，侧板垂直固定于底盆组件上，合围形成盒状空间，中间衬板合盖于该盒状空间的开口处，可沿侧板向下滑动，在盆地组件上还竖直固定安装有限位板，当中间衬板下移时，第一弹性体发生压缩，当达到压缩最大位移时，限位板接触中间衬板进行支撑，保护了第一弹性体。

附图说明

图1是本发明实施例一种摩擦耗能型抗风支座横桥向的半剖视图；

图2是本发明实施例一种摩擦耗能型抗风支座正视方向的半剖视图；

图3是本发明实施例一种摩擦耗能型抗风支座侧视方向的半剖视图；

图4是本发明实施例一种摩擦耗能型抗风支座摩擦铜板组件的正视图；

图5是本发明实施例一种摩擦耗能型抗风支座转动轴的全剖视图；

图6是本发明实施例一种摩擦耗能型抗风支座摩擦阻尼器弹簧组件的正视图；

图7是本发明实施例一种摩擦耗能型抗风支座的使用流程图；

图8是本发明实施例一种摩擦耗能型抗风支座的受力-位移曲线图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-上支座板组件、2-平面耐磨板、3-球冠、4-球面耐磨板、5-转动轴、6-中间衬板、7-压板、8-限位板、9-导向轴、10-第一弹性体、11-固定板、12-摩擦铜板组件、13-摩擦阻尼器弹簧组件、14-底盆组件、15-侧板、51-卡座、52-转轴、121-拉压板、122-耐磨板、131-锚杆、132-第二弹性体、133-压环、134-固定螺母。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-图6所示，本发明提供一种摩擦耗能型抗风支座，本支座包括上支座板组件1、平面耐磨板2、球冠3、球面耐磨板4、转动轴5、中间衬板6、导向轴9、第一弹性体10、摩擦阻尼器弹簧组件13和底盆组件14，其中，上支座板组件1与平面耐磨板2滑动连接，形成平面摩擦副，可沿纵桥向和竖向自由滑动，平面耐磨板2固定在球冠3为平面一侧，球冠3的另一侧为凸球面，该侧与球面耐磨板4贴合并转动连接，形成转动摩擦副，满足了桥梁水平转角的需求，球冠3的凸球面中心设有内凹孔，中间衬板6中心固定设置有转动轴5，该转动轴5插入内凹孔中，使得转动轴5可以适应支座水平面内转动，还可以避免球冠3脱落，进一步地，中间衬板6固定于底盆组件14上，该组件上还设置有导向轴9，导向轴9上套装有第一弹性体10，通过第一弹性体10适应横桥向的桥梁位移，起吸能作用，摩擦阻尼器弹簧组件13水平设于底盆组件14内，与导向轴9布置方向垂直，通过在摩擦阻尼器弹簧组件13内施加预紧力，来为吸收平面摩擦副的工作时的桥梁动能，本支座解决了桥梁抗风位移大和球冠没有防脱功能的问题。

进一步地，如图1、图2和图6所示，所述上支座板1固定连接于桥塔上，优选地，上支座板组件1采用上支座板和不锈钢板12焊接而成，由不锈钢板与平面耐磨板2接触，形成平面摩擦副，该摩擦副可根据工程阻尼力的需求设置多组，进一步地，球冠3的平面一侧设有凹槽，平面耐磨板2嵌入该凹槽设置，球冠3的凸球面与中间衬板6表面的凹面形状嵌合，在中间衬板6的凹面上固定有球面耐磨板4，该耐磨板4与球冠3转动连接，为了满足桥梁正常工况下的水平转动，同时限制球冠3，防止其从支座脱落，在中间衬板6上设有转动轴5，转动轴5截面为T型，该转动轴5包括卡座51和转轴52，卡座51直径大于转轴52，从中间衬板6底部穿入与之嵌合，转轴52从卡座51上向上延伸穿过中间衬板6的凹面，进而从凸球面插设于球冠3内，优选地，应从凸球面的顶点处穿入，设置转动轴5起到了紧固连接球冠3和中间衬板6的作用。

进一步地，如图1、图2、图3、图4以及图8所示，本支座还包括压板7、限位板8和侧板15，其中，底盆组件14固定连接于桥梁主梁上，在底盆组件14表面垂直固定安装有多块侧板15，侧板15与底盆组件14合围形成盒装结构，优选地，在侧板15外侧，可设置加强板分别焊接固定于侧板15侧面和底盆组件14表面，用于加强两者的稳固程度，中间衬板6盖合该盒装结构开口处，为保证内部的密封性和固定中间衬板6，在中间衬板6周边与侧板15接触位置设有压板7，该压板7螺栓固定安装于侧板15的顶面，压板7的侧缘从侧板15的顶面突出，从而对中间衬板形成压力，防止其从底盆组件14和侧板15的合围空间中脱出，进一步地，导向轴9螺栓固定安装于底盆组件14的内表面，竖直安装的导向轴9，顶部与中间衬板6接触，优选地，中间衬板6的底部设有凹槽，该凹槽与导向轴9顶部嵌合，相互牵制位移，在导向轴9外套装有第一弹性体10，优选地，第一弹性体10根据支座横向刚度、位移需求可采用碟簧或环形弹簧等，进一步地，对第一弹性体10施加预压力至设计所需行程，使得支座无论受拉还是受压，第一弹性体10均处于受压状态，从而提供稳定的恢复力，并依靠摩擦铜板组件12耗能，压板7限制了第一弹性体10最小压缩位移量，保证第一弹性体10一直处于受压状态，限位板8限制了第一弹性体10最大压缩位移量，为支座提供了足够大的横向刚度，基于上述说明，支座的受力-位移曲线分为k1和k2两个阶段，其中，k1为第一刚度曲线，k2为第二刚度曲线，S为第一弹性体10压缩最大位移量，预压缩后的初始位移为图8中的零点位置。进一步地，第一弹性体10与导向轴9设置数量相同，其两端年分别支撑于底盆组件14和中间衬板6上，第一弹性体10大刚度的特点，在桥梁横桥向位移时可以起到吸能的作用，同时在中间衬板6沿侧板15内壁发生下移后，第一弹性体10回弹将其复位，使中间衬板6的周边紧贴于压板7底面，在底盆组件14中间还固定安装有限位板8，限位板垂直于底盆组件14设置，顶部接近中间衬板6，当中间衬板6发生压缩时可以起到极限位置支撑作用，防止第一弹性体10形变过大发生损坏。

进一步地，如图1-图6所示，本支座固定于底盆组件14上的固定板11，该固定板11垂直于底盆组件14设置，固定板11与侧板15平行，两者之间留有供摩擦铜板组件12安装的空间，摩擦铜板组件12包括拉压板121和耐磨板122，耐磨板122沿拉压板121中心线，垂直焊接固定于拉压板121的两侧，优选地，在拉压板121上排列设置有多个通孔，进一步地，耐磨板122与固定板11接触，摩擦阻尼器组件13穿过侧板15、固定板11和拉压板121，使得耐磨板122与固定板11紧密贴合，当中间衬板6下移接触到摩擦铜板组件12后，推动摩擦铜板组件12在固定板11和侧板15中间的空间滑动，此时耐磨板122与固定板11的摩擦力起到制动作用，优选地，耐磨板122可选用其它耐磨材料制作的摩擦元件代替，根据所用材料耐久性差异，可设置在底盆内侧或外侧，预留安装和更换空间，便于摩擦元件后期更换。

进一步地，如图2-图6所示，所述摩擦阻尼器组件13包括锚杆131、第二弹性体132、压环133和固定螺母134，其中，第二弹性体132套装在锚杆131上，在锚杆131上设有环形的压环133，压环133与锚杆131滑动连接或螺接，进一步地，压环133一侧与第二弹性体132贴紧，另一侧受固定螺母134抵住，固定螺母134与锚杆131螺接，用于调节压环133的位置，所述锚杆131从侧板15外侧穿入，穿过铜板摩擦组件12和固定板11，第二弹性体132和压环133位于侧板15外侧，第二弹性体132支撑于侧板15上，优选地，为了确保稳定性和更好的压紧效果，每个摩擦铜板组件12配备两个摩擦阻尼器组件13进行压紧，进一步地，通过调节固定螺母134和压环133，可以压紧或放松第二弹性体132，从而调节锚杆131端部的压紧力度，最终通过第二弹性体132的预紧力保证耐磨板122与固定板11摩擦耗能，优选地，第二弹性体132根据支座横向刚度、位移需求可采用碟簧或环形弹簧等。

如图1-图8所示，按照本发明的另一个方面，本发明提供一种摩擦耗能型抗风支座的使用方法，具体包括：

S100,支座预压缩；

具体地，各零部件组装完成后对支座整体进行预压缩，支座横桥向位移行程为-S₀至S₀，通过外力作用支座上板使第一弹性体轴向预压缩S₁，S₁的范围是1.2S₀至1.3S₀，然后用临时连接板固定连接支座上板和底盆，弹性体在支座正常工作中一直处于压缩状态；

S200，对摩擦阻尼器施加预紧力；

具体地，对摩擦阻尼器施加预紧力，通过调节固定螺母和压环的位置，将第二弹性体两端支撑在压环和侧板上，在摩擦阻尼器组件上施加预紧力为F₀，得到单个摩擦阻尼器组件在摩擦铜板组件和固定板上产生的滑动摩擦力为f＝N·μ·F₀(N为摩擦副的数量，μ摩擦副的滑动摩擦系数)；

S300，安装支座；

具体地，将支座横桥向底盆组件与主梁采用螺栓连接，上支座板组件与桥塔内的预埋板采用焊接固定，支座安装完成后拆除临时连接板，释放弹性件，支座进行横桥向约束，使得主梁和桥塔弹性连接；

S400，支座位移和转动；

具体地，支座纵桥向和竖向位移由平面摩擦副完成，即将平面耐磨板和上支座板组件贴合并滑动连接，支座水平面转动主要由转动摩擦副完成，将球冠底部与中间衬板内凹面上的球面耐磨板贴合，转动轴和中间衬板固定，转动轴嵌入球冠底部，配合转动摩擦副转动；

S500，支座横桥向减振耗能；

具体地，抗风支座对称安装于主梁两侧，主梁在横桥向运动时，支座预压和限位措施保证支座弹性体始终处于受压状态，S₀为第一弹性体压缩最大位移量，支座的受力和位移曲线分为两个阶段，位移量大于S₀时为支座第二阶刚度阶段K₂，位移量小于S₀时为自复位的第一阶刚度K₁阶段，位移量为零时代表第一弹性体预压缩后的初始位移，支座第一弹性体在行程范围内为支座提供恢复力，第一阶段摩擦型阻尼器在支座横桥向位移过程中摩擦耗能，从而减小主梁横桥向振动并耗散结构能量；

S600，更换支座摩擦耗能元件；

具体地，摩擦型阻尼器中的摩擦元件设置在底盆内侧或外侧，预留安装和更换空间进行后期养护及更换，摩擦元件更换时用临时连接装置固定支座上板和底板，然后拆卸摩擦阻尼器耗能组件预紧装置，更换摩擦元件，更换完成后拆除临时连接装置恢复支座正常功能。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种摩擦耗能型抗风支座，其特征在于，包括平面摩擦副、转动摩擦副、转动轴(5)、中间衬板(6)、导向轴(9)、第一弹性体(10)、固定板(11)、摩擦铜板组件(12)、摩擦阻尼器弹簧组件(13)、底盆组件(14)和侧板(15)，所述转动摩擦副设于所述中间衬板(6)上，所述侧板(15)垂直固定设于所述底盆组件(14)上，所述中间衬板(6)与所述底盆组件(14)平行，所述底盆组件(14)上固定设有所述导向轴(9)，所述导向轴(9)上设有所述第一弹性体(10)，该弹性体两端分别支撑在所述中间衬板(6)和所述底盆组件(14)上，所述中间衬板(6)沿所述侧板(15)内壁上下滑动时压缩所述第一弹性体(10)，实现吸能减振；

所述固定板(11)平行于所述侧板(15)设置，固定安装于所述底盆组件(14)上，所述摩擦铜板组件(12)两侧与所述侧板(15)和所述固定板(11)滑动接触，形成平面摩擦副，所述摩擦铜板组件(12)顶部接触所述中间衬板(6)，该衬板推动所述摩擦铜板组件(12)下滑时，所述平面摩擦副吸收所述中间衬板(6)的动能，所述摩擦阻尼器弹簧组件(13)穿过所述侧板(15)、所述摩擦铜板组件(12)和所述固定板(11)设置，用于使所述摩擦铜板组件(12)紧贴所述固定板(11)；

所述转动轴(5)竖直设置于所述中间衬板(6)中心通孔内，顶部插入与所述转动摩擦副内限制其位移，摩擦阻尼器弹簧组件(13)水平设于底盆组件内，与导向轴布置方向垂直，通过对摩擦阻尼器弹簧组件(13)施加预紧力，实现滑动摩擦耗能的功能。

2.根据权利要求1所述的一种摩擦耗能型抗风支座，其特征在于，所述平面摩擦副包括上支座板组件(1)、平面耐磨板(2)，所述转动摩擦副包括球冠(3)、球面耐磨板(4)，所述上支座板组件(1)与所述平面耐磨板(2)滑动接触，所述平面耐磨板(2)设于所述球冠(3)的顶部，所述球冠(3)的底部与所述球面耐磨板(4)转动接触，所述球面耐磨板(4)设于所述中间衬板(6)的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种摩擦耗能型抗风支座，其特征在于，所述转动轴(5)包括卡座(51)和转轴(52)，所述卡座(51)设置于所述中间衬板(6)的一侧，所述转轴(52)从另一侧穿出，与所述球冠(3)的底部螺纹孔连接固定。

4.根据权利要求1所述的一种摩擦耗能型抗风支座，其特征在于，包括压板(7)和限位板(8)，所述限位板(8)螺栓固定于所述侧板(15)的内部，其顶面与所述中间衬板(6)的底面设有一定间隙，用于限制所述中间衬板(6)超限位移，所述限位板(8)固定安装于所述底盆组件(14)，所述中间衬板(6)下移时接触所述限位板(8)，该限位板(8)起支撑和限位作用，所述压板(7)和所述限位板(8)分别限制所述第一弹性体(10)的最小和最大压缩位移量。

5.根据权利要求1所述的一种摩擦耗能型抗风支座，其特征在于，所述摩擦铜板组件(12)包括拉压板(121)、耐磨板(122)，所述耐磨板(122)沿所述拉压板(121)的中线，分别焊接固定于所述拉压板(121)的两侧，两侧的所述耐磨板(122)分别与所述固定板(11)和所述侧板(15)滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种摩擦耗能型抗风支座，其特征在于，所述摩擦阻尼器弹簧组件(13)包括锚杆(131)、第二弹性体(132)、压环(133)和固定螺母(134)，所述锚杆(131)与所述压环(133)滑动连接，所述固定螺母(134)与所述锚杆(131)螺接，所述第二弹性体(132)套接于所述锚杆(131)上，所述压环(133)两侧分别与所述固定螺母(134)和所述第二弹性体(132)接触，所述第二弹性体(132)两端分别与所述压环(133)和所述侧板(15)外侧接触，所述锚杆(131)穿过所述拉压板(121)和所述侧板(15)设置。

7.一种摩擦耗能型抗风支座的使用方法，其特征在于，应用如权利要求1-6中任一项所述的一种摩擦耗能型抗风支座及方法实现，包括以下步骤：

S100，支座预压缩，各零部件组装完成后对支座整体进行预压缩，支座横桥向位移行程为-S₀至S₀，通过外力作用支座上板使第一弹性体轴向预压缩S₁，S₁的范围是1.2S₀至1.3S₀，然后用临时连接板固定连接支座上板和底盆，弹性体在支座正常工作中一直处于压缩状态；

S200，对摩擦阻尼器施加预紧力，通过调节固定螺母和压环的位置，将第二弹性体两端支撑在压环和侧板上，在摩擦阻尼器组件上施加预紧力为F₀，得到单个摩擦阻尼器组件在摩擦铜板组件和固定板上产生的滑动摩擦力为f＝N·μ·F₀；

S300，安装支座，将支座横桥向底盆组件与主梁采用螺栓连接，上支座板组件与桥塔内的预埋板采用焊接固定，支座安装完成后拆除临时连接板，释放第一弹性件，支座进行横桥向约束，使得主梁和桥塔弹性连接；

S400，支座位移和转动，支座纵桥向和竖向位移由平面摩擦副完成，即将平面耐磨板和上支座板组件贴合并滑动连接，支座水平面转动主要由转动摩擦副完成，将球冠底部与中间衬板内凹面上的球面耐磨板贴合，转动轴和中间衬板固定，转动轴嵌入球冠底部，配合转动摩擦副转动；

S500，支座横桥向减振耗能，抗风支座对称安装于主梁两侧，主梁在横桥向运动时，支座预压和限位措施保证支座弹性体始终处于受压状态，S₀为第一弹性体压缩最大位移量，支座的受力和位移曲线分为两个阶段，位移量大于S₀时为支座第二阶刚度阶段K₂，位移量小于S₀时为自复位的第一阶刚度K₁阶段，位移量为零时代表第一弹性体预压缩后的初始位移，支座第一弹性体在行程范围内为支座提供恢复力，第一阶段摩擦型阻尼器在支座横桥向位移过程中摩擦耗能，从而减小主梁横桥向振动并耗散结构能量；

S600，更换支座摩擦耗能元件，摩擦型阻尼器中的摩擦元件设置在底盆内侧或外侧，预留安装和更换空间进行后期养护及更换，摩擦元件更换时用临时连接装置固定支座上板和底板，然后拆卸摩擦阻尼器耗能组件预紧装置，更换摩擦元件，更换完成后拆除临时连接装置恢复支座正常功能。

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