CN204059185U - 一种多级消能减震的调高盆式支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多级消能减震的调高盆式支座，其包括设置有盆环的下支座板、置于盆环内的中间钢衬板、设置在中间钢衬板之上的橡胶承压板、及覆盖于橡胶承压板和中间钢衬板上部的上支座顶盖，关键在于：所述盆环的盆缘顶部设置有借助剪断螺栓定位的环形水平限位板，水平限位板和下支座板之间沿水平限位板环形分布有阻尼减震组件。本支座除具有常规桥梁支座产品的所有功能外，还具有减震、调高、硅脂补充和防落梁功能，解决了支座基础沉降、后期养护难、防震效果差和落梁的难题，特别适用于地震多发地区，是一款高效、节能、耐久型产品，具有广泛的应用前景和经济效益。

Description

一种多级消能减震的调高盆式支座

技术领域

本实用新型属于桥梁建设领域，涉及支座的减震调高技术，具体的说是一种多级消能减震的调高盆式支座。 

背景技术

随着桥梁工业的发展，盆式橡胶支座越来越广泛的应用于公路及城市桥梁上，目前普遍采用的盆式支座，主要通过结构和构件自身的强度来抗震，结构中没有消能装置，不具备减震功能。而近几十年来，随着全球地震的频发，工程结构的抗震减灾技术受到各大工程设计单位的重视，依靠提高结构刚度来抗震的传统措施已经逐渐被快速发展的减隔震技术所代替。近几年快速发展的铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆支座逐渐成为国内桥梁支座的主流。这几种减隔震支座中，铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座的耗能能力强，温度、徐变等蠕变变形引起的支座次内力较小，但支座承载力小，耐久性差、对温度的敏感性强，不适宜在低温环境下使用；摩擦摆支座的自恢复能力强、摩擦耗能性能稳定，但在摩擦耗能的过程中会导致梁端的竖向位移而产生次内力。 

另外，对于处于软基、沿海或近水地域的工程，因地质的不稳定性，需考虑后期运营过程中是否会发生基础沉降，又因工程用支座吨位较大，若采用排放千斤顶来调整高度垫钢板，即费工又不安全，这就需要支座本身具有调高功能。再者，在施工过程中也会出现标高不同，需要进行高度调整的情况，若支座本身具有调高功能，即实用又经济可靠。 

因此，设计一种承载力大、实用、耐久，既能消能减震又能调高的盆式支座成为大势所趋。 

发明内容

 本实用新型为了解决现有盆式支座功能单一、抗震减震效果差的问题，设计了一种多级消能减震的调高盆式支座。采用可调高的盆式支座顶盖，并设置一定数量的阻尼减震组件，可以多级减震、多级防护，同时还具有高度可调、补充润滑硅脂的功能，便于支座的后期养护。 

 本实用新型的技术方案是：一种多级消能减震的调高盆式支座，其包括设置有盆环的下支座板、置于盆环内的中间钢衬板、设置在中间钢衬板之上的橡胶承压板、及覆盖于橡胶承压板和中间钢衬板上部的上支座顶盖，关键在于：所述盆环的盆缘顶部设置有借助剪断螺栓定位的环形水平限位板，水平限位板和下支座板之间沿水平限位板环形分布有阻尼减震组件。 

阻尼减震组件包括铅棒、设置在铅棒两端的封板及定位螺栓，铅棒和封板借助定位螺栓定位在水平限位板和下支座板之间。 

盆环与中间钢衬板的接触面上设置有消能滑动副。 

中间钢衬板与盆环的盆腔内壁之间设置有阻尼胶圈。 

上支座顶盖为设置有灌注接口及通道的盆式结构，橡胶承压板置于上支座顶盖的内腔中，与上支座顶盖的盆腔内壁之间设置有铜密封圈。 

中间钢衬板上设置有连通外界和平面滑板滑动表面的硅脂灌注通道。 

本实用新型的有益效果是：1、在盆式支座的基础上增加一定数量的阻尼减震组件，通过调整阻尼减震组件中的铅棒面积，可以改变支座的水平阻尼比，能有效的吸收地震能量，下支座板盆环和阻尼胶圈可以限制梁相对于支承在各个方向的位移超载，减小地震对结构的进一步破坏，具有多级减震、多级防护的功能；当地震来临时，剪断螺栓破坏，利用消能滑动副的往复滑移和铅棒的剪切变形来实现减震作用，可将地震能量转换为热能，消耗掉地震发生时产生的能量；当罕遇地震出现或上部结构的水平位移超出支座的设计值时，下支座板的盆环将发挥限位作用，限制上部结构的进一步位移；通过设置环形的阻尼胶圈，避免刚性接触，再一次起到缓冲减震的作用，可避免梁从下部结构支承上脱落，发生落梁。2、本支座采用盆式支座顶盖，调高注射孔开在支座顶盖上，提高了适用性能，能安全便捷地实现支座高度调节，具有注射液态填充剂调高，密封性能优越，调高高度在规定值内无级可调，待液态填充剂固化后高度随即稳定的功能。3、中间钢衬板上设置有连通外界和平面滑板滑动表面的硅脂灌注通道，具有后期补充润滑硅脂的功能，提高了支座整体的实用性和耐久性，具有广泛的应用前景。4、本实用新型借助消能滑动副的摩擦和铅棒的剪切变形来消散地震能量，铅材料不受工作硬化和疲劳的影响，具有良好的耐久性，震后也无需更换。5、本支座除具有常规桥梁支座产品的所有功能外，还具有减震、调高、硅脂补充和防落梁功能，解决了支座基础沉降、后期养护难、防震效果差和落梁的难题，特别适用于地震多发地区，是一款高效、节能、耐久型产品，具有广泛的应用前景和经济效益。 

附图说明

图1是本实用新型固定型的结构示意图； 

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是阻尼减震组件的结构示意图；

图4是平面滑板的结构示意图；

图5是是本实用新型单向活动型的结构示意图；

图6是图5的俯视结构示意图；

图7是是本实用新型多向活动型的结构示意图；

图8是图7的俯视结构示意图；

附图中，1是上支座顶盖，1-1是螺栓堵头，1-2是单向阀，2是橡胶承压板，3是中间钢衬板，4是硅脂灌注通道，5是下支座板，5-1是盆环，6是水平限位板，6-1代表剪断螺栓，7-1代表铅棒，7-2代表封板，7-3代表定位螺栓，8-1是不锈钢板，8-2是平面滑板，9是铜密封圈，10是阻尼胶圈。 

具体实施方式

一种多级消能减震的调高盆式支座，其包括设置有盆环5-1的下支座板5、置于盆环5-1内的中间钢衬板3、设置在中间钢衬板3之上的橡胶承压板2、及覆盖于橡胶承压板2和中间钢衬板3上部的上支座顶盖1，关键在于：所述盆环5-1的盆缘顶部设置有借助剪断螺栓6-1定位的环形水平限位板6，水平限位板6和下支座板5之间沿水平限位板6环形分布有阻尼减震组件。 

水平限位板6借助剪断螺栓6-1与下支座板5连接在一起，阻尼减震组件包括铅棒7-1、设置在铅棒7-1两端的封板7-2及定位螺栓7-3，铅棒7-1和封板7-2借助定位螺栓7-3定位在水平限位板6和下支座板5之间。阻尼减震组件的数量根据实际减震要求进行设置，铅棒7-1的材料采用工业纯铅，纯度达99.99%以上，通过剪切铅产生的塑性变形来实现阻尼效果。 

盆环5-1与中间钢衬板3的接触面上设置有消能滑动副。消能滑动副包括设置在盆环5-1底面上的不锈钢板8-1及置于不锈钢板8-1上的平面滑板8-2，不锈钢板8-1和平面滑板8-2借助外力具有水平滑动摩擦配合。中间钢衬板3的下平面处设置有凹槽，凹槽内镶嵌平面滑板8-2，不锈钢板8-1位于平面滑板8-2下面，与下支座板5的盆环5-1底面通过焊接成为一体，不锈钢板8-1与平面滑板8-2形成摩擦消能副，在地震时起减震、隔震的作用。 

上支座顶盖1为设置有灌注接口及通道的盆式结构，橡胶承压板2置于上支座顶盖1的内腔中，与上支座顶盖1的盆腔内壁之间设置有铜密封圈9。上支座顶盖1是由方形顶板和圆筒形盆环整体构造而成，橡胶承压板2设置在上支座顶盖1的圆筒形盆环内，与盆环内壁紧配合，橡胶承压板2的下平面四周设置有铜密封圈9，防止橡胶在高压状态下，从上支座顶盖1的盆环内壁与中间钢衬板3的缝隙处挤出。 

上支座顶盖1的灌注接口处设置有螺栓堵头1-1，灌注通道的出口处设置有防止填充物回流的单向阀1-2。灌注接口和通道设置在上支座顶盖1的顶板处，通过高压灌注设备将调高材料填充到橡胶承压板2与上支座顶盖1的盆环内壁形成的密封腔内。 

中间钢衬板3与盆环5-1的盆腔内壁之间设置有阻尼胶圈10。下支座板5其盆环5-1的盆腔内壁和中间钢衬板3为环扣结构，可以防止位移过大产生落梁的危险，两者之间设置的阻尼胶圈10，避免了钢与钢的直接接触，起缓冲作用。 

中间钢衬板3上设置有连通外界和平面滑板8-2滑动表面的硅脂灌注通道4，可以满足后期灌注硅脂的需要。平面滑板8-2的滑动面上设置有连通硅脂灌注通道4的相互贯通的“米字型”沟槽。硅脂灌注通道4设置在中间钢衬板3的外圆面处，与平面滑板8-2滑动面的沟槽相连接，通过专用的灌注设备可以实现后期硅脂的补给，满足摩擦表面长期有效的润滑状态。 

实施例一，参见图1、图2，固定型多级消能减震的调高盆式支座其水平限位板6的内圆与中间钢衬板3的外圆形成环扣结构，可以承受一定的水平承载力，当地震力足以破坏剪断螺栓6-1时，水平限位板6失去限位功能，阻尼减震组件产生剪切变形，消能滑动副产生摩擦、滑移，发挥减震的作用。 

实施例二，参见图5、图6，单向活动型多级消能减震的调高盆式支座，它是在固定型的基础上将水平限位板6和中间钢衬板3的接触面改为腰型结构，实现了支座的单向限位，单向滑移的功能，只有限位方向水平力大于设计值时，剪断螺栓6-1才破坏。 

实施例三，参见图7、图8，多向活动型多级消能减震的调高盆式支座，它是在单向型的基础上将支座限位方向的间隙放大，实现支座在正常状态下多向滑移的需要。具体应用时，需要与固定、单向型支座配合使用。地震时，与其配合使用的固定、单向型支座限位装置破坏，上部结构（梁）与下部支承（桥墩）的约束解开，梁体形成“漂浮体系”，然后再通过多向活动型支座的消能滑动副和阻尼减震组件耗能、下支座板5的盆环和阻尼胶圈10限位，分工明确，设计合理。

Claims (9)

1.一种多级消能减震的调高盆式支座，其包括设置有盆环（5-1）的下支座板（5）、置于盆环（5-1）内的中间钢衬板（3）、设置在中间钢衬板（3）之上的橡胶承压板（2）、及覆盖于橡胶承压板（2）和中间钢衬板（3）上部的上支座顶盖（1），其特征在于：所述盆环（5-1）的盆缘顶部设置有借助剪断螺栓（6-1）定位的环形水平限位板（6），水平限位板（6）和下支座板（5）之间沿水平限位板（6）环形分布有阻尼减震组件。

2.根据权利要求1所述的一种多级消能减震的调高盆式支座，其特征在于：所述阻尼减震组件包括铅棒（7-1）、设置在铅棒（7-1）两端的封板（7-2）及定位螺栓（7-3），铅棒（7-1）和封板（7-2）借助定位螺栓（7-3）定位在水平限位板（6）和下支座板（5）之间。

3.根据权利要求1所述的一种多级消能减震的调高盆式支座，其特征在于：所述盆环（5-1）与中间钢衬板（3）的接触面上设置有消能滑动副。

4.根据权利要求3所述的一种多级消能减震的调高盆式支座，其特征在于：所述消能滑动副包括设置在盆环（5-1）内底面上的不锈钢板（8-1）及置于不锈钢板（8-1）上的平面滑板（8-2），不锈钢板（8-1）和平面滑板（8-2）借助外力具有水平滑动摩擦配合。

5.根据权利要求1所述的一种多级消能减震的调高盆式支座，其特征在于：所述上支座顶盖（1）为设置有灌注接口及通道的盆式结构，橡胶承压板（2）置于上支座顶盖（1）的内腔中，与上支座顶盖（1）的盆腔内壁之间设置有铜密封圈（9）。

6.根据权利要求5所述的一种多级消能减震的调高盆式支座，其特征在于：所述上支座顶盖（1）的灌注接口处设置有螺栓堵头（1-1），灌注通道的出口处设置有单向阀（1-2）。

7.根据权利要求1所述的一种多级消能减震的调高盆式支座，其特征在于：所述中间钢衬板（3）与盆环（5-1）的盆腔内壁之间设置有阻尼胶圈（10）。

8.根据权利要求4所述的一种多级消能减震的调高盆式支座，其特征在于：中间钢衬板（3）上设置有连通外界和平面滑板（8-2）滑动表面的硅脂灌注通道（4）。

9.根据权利要求8所述的一种多级消能减震的调高盆式支座，其特征在于：所述平面滑板（8-2）的滑动面上设置有连通硅脂灌注通道（4）的相互贯通的“米字型”及环形沟槽。