CN202644389U - 一种耗能球型钢支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耗能球型钢支座，包括上支座板和下支座板，还包括设置于上支座板与下支座板之间、并可进行塑性形变的阻尼连接件；阻尼连接件的一端与上支座板间隙配合，阻尼连接件的另一端与下支座板相连接。设置阻尼连接件的结构设计，能够在桥梁作用力于上支座板与下支座板之间传递的过程中，通过塑性形变吸收该作用力，从而起到对冲击的缓冲作用，以及实现降低桥梁作用力、保护桥墩的目的。阻尼连接件与上支座板采用间隙配合，能够保证上支座板与下支座板之间可进行较小的相对位移。支座板之间设置阻尼连接件，不仅能够降低桥梁对桥墩造成的冲击作用，还能够避免支座板由于受到的冲击较大而损坏的情况发生。

Description

一种耗能球型钢支座

技术领域

本实用新型涉及桥梁结构安全技术领域，特别涉及一种耗能球型钢支座。

背景技术

球型钢支座是用于连接梁体（用于行驶的桥体部分）与桥墩（用于支撑桥梁的桥体部分）的重要结构部件。球型钢支座设置于梁体与桥墩之间，能够承受梁体以及梁体上行驶的车辆等的重力，并将其承受的重力传递至桥墩上。

现有技术中提供的球型钢支座包括上支座板、下支座板和球冠衬板，球冠衬板设置于上支座板与下支座板之间，球冠衬板的平面与上支座板连接，球冠衬板的球面与下支座板滑动配合。上支座板与下支座板分别与梁体和桥墩连接。通过上述结构设计，在荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下，支座能够适应梁体的转角和位移的变化，使上部结构（梁体部分）可自由变形而不产生额外的附加内力。

但是，由于上述球型钢支座的结构设计（即仅具有适应变性的功能，而不具备耗能减震的功能），使其仅起到传递荷载的作用，当地震发生时，尤其是当地震力过大时，将会导致支座严重损坏，以至于无法有效约束梁体和桥墩之间的位移，从而导致桥梁发生落梁破坏。即便是支座强度能够承受起地震作用而不发生严重损害，桥墩或者梁体也可能会因为地震力过大而造成损坏。

综上所述，如何实现球型钢支座具有减震的作用，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为提供了一种耗能球型钢支座，该耗能球型钢支座通过其结构设计，能够使其同时具有连接与减震的功能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种耗能球型钢支座，用于设置于桥梁与桥墩之间，包括上支座板和下支座板，

还包括设置于所述上支座板与所述下支座板之间、并可进行塑性形变的阻尼连接件；

所述阻尼连接件的一端与所述上支座板间隙配合，所述阻尼连接件的另一端与所述下支座板相连接。

优选地，所述阻尼连接件包括U型结构的变形部和设置于所述变形部的闭合端的连接部，构成U型结构的所述变形部的两条支臂为弧形支臂。

优选地，所述上支座板上开设有滑槽，所述连接部插入到所述滑槽中，并与所述滑槽间隙配合。

优选地，所述滑槽为T型滑槽。

优选地，两条所述支臂与所述下支座板铰接。

优选地，所述下支座板上设置有耳板，所述支臂与所述耳板铰接。

优选地，两条所述支臂与所述下支座板焊接。

优选地，两条所述支臂对称设置。

本实用新型提供了一种耗能球型钢支座，设置于桥梁与桥墩之间，用于实现桥梁与桥墩之间的连接。包括上支座板和下支座板，上支座板和下支座板分别用于与桥梁和桥墩接触并实现连接。为了实现耗能球型钢支座其同时具有连接与减震的功能，本实用新型在现有技术的结构基础上做出了如下结构优化：还包括设置于上支座板与下支座板之间、并可进行塑性形变的阻尼连接件；阻尼连接件的一端与上支座板间隙配合，阻尼连接件的另一端与下支座板相连接。

上支座板与桥梁相连接，下支座板与桥墩相连接，如果发生地震或者其他形式的较大震动或者冲击时，桥梁将通过上支座板经过下支座板之间的连接向桥墩施加较大的桥梁作用力。因此，设置阻尼连接件的结构设计，能够在桥梁作用力于上支座板与下支座板之间传递的过程中，通过塑性形变吸收梁体的动能，从而起到对冲击的缓冲作用，以及实现降低桥梁作用力、保护桥墩的目的。

同时，为了能够保证上支座板与下支座板之间具有能够适应桥梁的微变（上述提到的由于承载的车辆较多以及气温等影响），阻尼连接件采用其一端与上支座板间隙配合，其另一端与下支座板相连接的结构设计。采用间隙配合，能够保证上支座板与下支座板之间可进行较小的相对位移，以适应桥梁微变及正常条件下的小幅位移。如果桥梁变形或位移较大，阻尼连接件能够起到缓冲减震的作用。在该结构设计中，支座板之间设置阻尼连接件，不仅能够降低桥梁对桥墩造成的冲击作用，还能够避免支座板由于受到的冲击较大而损坏的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施例中耗能球型钢支座的结构示意图；

图2为本实用新型另一种实施例中耗能球型钢支座的结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例中阻尼连接件的结构示意图；

图1至图3中部件名称与附图标记的对应关系为：

上支座板1；滑槽11；

下支座板2；耳板21；

阻尼连接件3；变形部31；

球冠衬板4。

具体实施方式

本实用新型的核心为提供一种耗能球型钢支座，该耗能球型钢支座通过其结构设计，能够使其同时具有连接与减震的功能。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，其中，图1为本实用新型一种实施例中耗能球型钢支座的结构示意图；图2为本实用新型另一种实施例中耗能球型钢支座的结构示意图。

本实用新型提供了一种耗能球型钢支座，用于设置于桥梁与桥墩之间，用于实现桥梁与桥墩之间的连接。包括上支座板1和下支座板2，上支座板1和下支座板2分别用于与桥梁和桥墩接触并实现连接，支座板之间设置有球冠衬板4，球冠衬板4的平面与上支座板1连接，球冠衬板4的球面与下支座板2滑动配合。由背景技术可知，桥梁结构较为巨大，并且其承载的车辆较多，使其承重较大，结合气温对桥体的影响（热胀冷缩），容易造成桥梁的形变。桥墩作为桥梁的支撑部件，如果与桥梁为固定连接（直接采用钢筋混凝土结构），桥梁由于上述原因造成的变形将会受到限制，使得桥梁以及桥梁与桥墩结合处产生较大的内应力。桥梁中具有较大内应力，将会造成桥梁的裂纹出现；桥梁与桥墩结合处具有较大的内应力，将会造成结合处的开裂，上述两种情况都会降低桥体的使用寿命，并使得桥体具有很大的安全隐患。为了使得桥梁安装于桥墩上还能够进行正常条件下的变形和位移，在桥梁与桥墩之间设置耗能球型钢支座，通过耗能球型钢支座的结构设计，使得桥梁本身不仅能够发生形变，还能够较为牢靠地搭架于桥墩上。

但是，上述耗能球型钢支座仅适用于桥梁发生微变（在设计施工时，桥梁的形变量于理论设计值之内）的情况，一旦发生地震等具有较大冲击的事故，该耗能球型钢支座将无法起到减震的作用，将会造成桥梁、桥墩以及耗能球型钢支座本身的较大损伤。

为了实现耗能球型钢支座其同时具有连接与减震的功能，本实用新型在现有技术的结构基础上做出了如下结构优化：还包括设置于上支座板1与下支座板2之间、并可进行塑性形变的阻尼连接件3；阻尼连接件3的一端与上支座板1间隙配合，阻尼连接件3的另一端与下支座板2相连接。

于上支座板1与下支座板2之间设置阻尼连接件3，能够使得上支座板1和下支座板2之间能够承受较大的冲击作用。由上述可知，上支座板1与桥梁相连接，下支座板2与桥墩相连接，如果发生地震或者其他形式的较大震动或者冲击时，桥梁将通过上支座板1经过下支座板2之间的连接箱桥墩施加较大的桥梁作用力。因此，设置阻尼连接件3的结构设计，能够在桥梁作用力于上支座板1与下支座板2之间传递的过程中，通过塑性形变吸收梁体的动能，从而起到对冲击的缓冲作用，以及实现降低桥梁作用力、保护桥墩的目的。

同时，为了能够保证上支座板1与下支座板2之间具有能够适应桥梁的微变（上述提到的由于承载的车辆较多以及气温影响），阻尼连接件3采用其一端与上支座板1间隙配合，其另一端与下支座板2相连接的结构设计。间隙的设置主要是为了能够在小变形或位移条件下阻尼连接件3不与上支座板接触或只产生很小的弹性变形，3对整个桥梁系统的影响有限，而当3产生大变形时利用材料的塑性变形耗能。在该结构设计中，支座板之间设置阻尼连接件3，不仅能够降低桥梁对桥墩造成的冲击作用，还能够避免支座板由于冲到的冲击较大而损坏的情况发生。

请参考图3，图3为本实用新型一种实施例中阻尼连接件3的结构示意图。

具体地，阻尼连接件3包括U型结构的变形部31和设置于变形部31的闭合端的连接部，构成U型结构的变形部31的两条支臂为弧形支臂。阻尼连接件3采用U型结构设计，其构成U型结构的两条支臂为弧形支臂，当阻尼连接件3承受拉伸或者压缩（由于设置于桥梁和桥墩之间，因此上支座板1与下支座板2之间的形变可能为相互靠近或者可能为相互分离）作用时，弧形支臂发生变形，从而吸收施加于阻尼连接件3上的能量，起到缓冲降能的作用。

上述实施例中阻尼连接件3的结构为U型结构设计，当然，阻尼连接件3还可以采用其它的通过其构造设计具有减震作用的结构形式，例如采用S形的钢件甚至还可以采用弹性模量较大的弹簧组件。采用S形的钢件时，钢件的两端分别与上支座板1和下支座板2相连接，通过钢件的形变同样能够起到缓冲、减震的作用。

阻尼连接件3与支座板（包括上支座板1和下支座板2）之间为间隙配合，在本实施例中，采用如下结构设计实现上支座板1与阻尼连接件3之间的连接。上支座板1上开设有滑槽11，阻尼连接件3的连接部插入到滑槽11中，并与滑槽11间隙配合。

当阻尼连接件3的连接部采用球形结构设计时，上支座板1上还可以开设圆形槽用以与连接部球型连接（与万向节结构相同）。

具体地，在本实用新型中，滑槽11为T型滑槽11，阻尼连接件3的连接部为一端为大头结构设计，一端为小颈结构设计，如此设置，阻尼连接件3能够卡接于滑槽11中。

在阻尼连接件3采用U型结构设计的实施例中，本实用新型将构成U型结构的阻尼连接件3的两条支臂与下支座板2之间采用铰接连接。

具体地，下支座板2上设置有耳板21，支臂与耳板21铰接。设置耳板21能够便于阻尼连接件3与下支座板2实现铰接。

结合上述实施例，下面以一个具体形式对本实用新型进行说明。阻尼连接件3为U型结构设计，其U型结构的封闭端设置连接部，连接部与上支座板1滑槽11式卡接，阻尼连接件3的两条支臂与下支座板2铰接。当上支座板1与桥梁连接，下支座板2与桥墩连接，如果桥梁发生微变，由于阻尼连接件3与支座板之间为间隙配合，能够使得两个支座板发生较小的位移变化。如果支座板之间相对位移变化较大，则阻尼连接件3通过变性，吸收震动或者冲击作用，以使得本实用新型能够对震动或者冲击进行缓冲、减震。

于上支座板1和下支座板2之间设置阻尼连接件3能够对震动起到缓冲减震的作用，为了保证阻尼连接件3的缓冲、减震效果，两个支座板之间可以设置多个能够进行塑性形变的阻尼连接件3。

如图2所示，在本实施例中，阻尼连接件3为八个，滑槽11开设有两条，并两条滑槽11对称设置于上支座板1的两侧，每条滑槽11分别与四个阻尼连接件3配合连接，并每个滑槽11中的四个阻尼连接件3等间隔设置。当然，如果支座板采用矩形结构设计时，滑槽11还可以开设为四条，并四条滑槽11分别靠近支座板的四条侧边。如此设置，支座板的四周均匀设置有阻尼连接件3，能够更好地保证当地震发生时，桥梁在震动作用下施加的桥梁作用力被本实用新型消耗吸收，降低了该作用力对桥墩的冲击作用。

具体地，两条支臂与下支座板2之间还可以采用焊接连接。或者支臂与下支座板2之间采用螺纹副连接。

具体地，两条支臂对称设置，如此结构能够使得冲击作用均匀分散至两条支臂上，使得阻尼连接件3的受力均匀，避免应力集中而造成阻尼连接件3容易发生损坏。

以上对本实用新型所提供的一种耗能球型钢支座进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种耗能球型钢支座，用于设置于桥梁与桥墩之间，包括上支座板（1）和下支座板（2），其特征在于，

还包括设置于所述上支座板（1）与所述下支座板（2）之间，并可进行塑性形变的阻尼连接件（3）；

所述阻尼连接件（3）的一端与所述上支座板（1）间隙配合，所述阻尼连接件（3）的另一端与所述下支座板（2）相连接。

2.根据权利要求1所述的耗能球型钢支座，其特征在于，所述阻尼连接件（3）包括U型结构的变形部（31）和设置于所述变形部（31）的闭合端的连接部，构成U型结构的所述变形部（31）的两条支臂为弧形支臂。

3.根据权利要求2所述的耗能球型钢支座，其特征在于，所述上支座板（1）上开设有滑槽（11），所述连接部插入到所述滑槽（11）中，并与所述滑槽（11）间隙配合。

4.根据权利要求3所述的耗能球型钢支座，其特征在于，所述滑槽（11）为T型滑槽。

5.根据权利要求3所述的耗能球型钢支座，其特征在于，两条所述支臂与所述下支座板（2）铰接。

6.根据权利要求5所述的耗能球型钢支座，其特征在于，所述下支座板（2）上设置有耳板（21），所述支臂与所述耳板（21）铰接。

7.根据权利要求3所述的耗能球型钢支座，其特征在于，两条所述支臂与所述下支座板（2）焊接。

8.根据权利要求2至7任一项所述的耗能球型钢支座，其特征在于，两条所述支臂对称设置。

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