CN204825627U - 一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座。钢阻尼元件与速度锁定器的连接是速度锁定钢阻尼支座的主要结构问题。本实用新型包括上板、上盆、球冠衬板、中座板和下板，还另外包括速度锁定器、上、下阻尼元件；速度锁定器纵向对称固定于中座板横向两侧；上、下阻尼元件均为非线性曲线形状；上阻尼元件横向对称设置于上盆两侧，中部端头与上盆连接，两端端头与上板连接；下阻尼元件纵向对称设置于中座板两侧，中部端头与速度锁定器连接，两端端头与下板连接。本实用新型的常规位移和地震位移实现分离式设计，功能原理清晰、结构紧凑，可协同耗能，同时满足桥梁正常功能要求及地震工况下的减震、隔震功能，进而保护桥梁不受破坏。

Description

一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁支座，具体涉及一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座。

背景技术

针对我国桥梁行业的发展现状，未来会出现更多宽桥、弯桥和奇异性桥梁，桥梁的减隔震设计尤为重要，特别是高烈度下的地震工况。桥梁支座将桥梁上部载荷传递到墩台上，保证桥梁正常功能，同时也应具有减隔震功能。地震工况下一联桥的固定支座首先发挥减隔震功能，然后其它支座再发挥作用，造成一联支座不能协同抗震，支座的减隔震机制没有立即启动；带有弹塑性钢阻尼的球型支座承载力大，地震时利用阻尼元件的耗能功效以有效降低地震响应，实现减隔震功能；弹塑性钢速度锁定减隔震支座结构复杂，本体及外设元件较多，难免存在一些不合理的设计，例如钢阻尼元件与速度锁定器的连接问题，阻尼元件设计问题等。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座，丰富了目前弹塑性钢阻尼元件的种类，同时解决了速度锁定器与阻尼元件之间的连接问题。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座，其特征在于：

自上而下包括上板、上盆、球冠衬板、中座板和下板，还另外包括速度锁定器、上阻尼元件和下阻尼元件；

所述速度锁定器呈圆柱状，纵向对称固定于中座板横向两侧；

所述上阻尼元件和下阻尼元件均为具有一定曲线形状的钢板，具有三个连接端头；上阻尼元件横向对称设置于上盆两侧，中部端头与上盆连接，两端端头与上板连接；下阻尼元件纵向对称设置于中座板两侧，中部端头与速度锁定器连接，两端端头与下板连接。

所述速度锁定器包含有活塞杆，活塞杆外套有一个小套筒和两个直径大于小套筒的大套筒，大套筒位于小套筒两端；

活塞杆两端连接于中座板端部伸出的轴座中，间隙配合。

所述上阻尼元件的中部端头与上盆由上连接销通过上盆边缘设置的上耳板连接，上阻尼元件中部与上耳板的腰型滑槽形成横桥向活动位移范围；

上阻尼元件的两端端头与上板由上锚固组件的锚固螺栓连接。

所述下阻尼元件的中部端头与速度锁定器由下连接销通过夹板连接，夹板呈U形，套于速度锁定器的小套筒位置卡位，与大套筒构成局部整体在活塞杆上来回伸缩，形成顺桥向活动位移范围；

下阻尼元件的两端端头与下板由下锚固组件的锚固螺栓连接。

下阻尼元件的中部端头与速度锁定器亦可通过在焊接或螺钉连接等方式实现。

所述上阻尼元件和下阻尼元件三个端头可不共线；阻尼元件形状为非线性曲线，结构类型亦可采用双C型、E型、“3”型或其他类型。

所述上板底面、上盆纵向两侧设置有顺桥向挡块，顺桥向挡块为弧形挡块，通过顺桥向连接螺栓固定于上板底面；

所述下板顶面、中座板横向两侧设置有横桥向挡块，横桥向挡块为矩形挡块，通过横桥向连接螺栓固定于下板顶面。

本实用新型具有以下优点：

（1）本结构的球冠衬板采用通用球型支座的正装结构，通过球面传力，避免了盆式支座的缩颈现象，墩顶垫石承压平稳，可满足桥梁的大转角要求。

（2）本结构的阻尼元件采用三点非共线设计，丰富了弹塑性钢阻尼元件种类，其结构为非线性曲线，可满足地震工况下较大的阻尼位移，软钢材料消减地震响应实现耗能，阻尼元件塑性变形延长上部自振周期实现隔震功能。

（3）本结构提供了的一种减隔震支座，常规位移采用上下分离式设计，地震位移在常规位移的方向实现，功能原理清晰，结构紧凑，顺桥向和横桥向都可实现减震、隔震功能，保护桥梁不受破坏。

附图说明

图1为本实用新型全剖正视示意图。

图2为俯视示意图。

图3为左视示意图。

图4为下阻尼元件示意图。

图5为上阻尼元件示意图。

图6为速度锁定器示意图。

图7为下阻尼元件与速度锁定器连接示意图。

图中，1-上板，2-上导轨，3-上盆，4-球冠衬板，5-夹板，6-下阻尼元件，7-下连接销，8-速度锁定器，8a-活塞杆，8b-大套筒，8c-小套筒，9-中座板，10-下板，11-上连接螺栓，12-中部平面摩擦副，13-球面摩擦副，14a-下密封圈，14b-上密封圈，15-下平面摩擦副，16-下导轨，17-上锚固组件，18-上阻尼元件，19-上连接销，20-上平面摩擦副，21-扣紧螺栓，22-下连接螺栓，23-下锚固组件，24-顺桥向挡块，25-顺桥向连接螺栓，26-横桥向挡块，27-横桥向连接螺栓，28-上耳板，29-垫板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型涉及的一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座，地震工况下具有速度锁定及减震、隔震功能，采用上下位移分离式设计，上部实现横桥向活动位移及阻尼位移，下部实现顺桥向活动位移及阻尼位移，自上而下包括上板1、上盆3、球冠衬板4、中座板9和下板10，上板1和下板10分别通过上锚固组件17和下锚固组件23固定于桥梁梁体、墩台垫石。

所述上盆3、中座板9与球冠衬板4构成转动系统，实现常规桥梁转角。上盆3呈圆形，底面盆缘向下凸出形成环台。中座板9顶面中央设置有圆形的凸台，嵌于上盆3的环台内，钢弧面接触，凸台内设置有凹球面；上盆3盆缘与中座板9设置留有转动间隙。球冠衬板4顶面为平面，紧贴上盆3底面，球冠衬板4底面为凸球面，紧贴中座板9凹球面。

所述上板1底面设置有横向的上导轨2，由上连接螺栓11固定，上板1与上盆3之间横向滑动，纵向限位，释放横桥向活动位移。所述下板10顶面设置有纵向的下导轨16，由下连接螺栓22固定，下板10与中座板9之间纵向滑动，横向限位，释放顺桥向活动位移。

所述上板1与上盆3之间形成上平面摩擦副20；所述上盆3与球冠衬板4之间形成中部平面摩擦副12；所述球冠衬板4与中座板9之间形成球面摩擦副13；所述中座板9与下板10之间形成下平面摩擦副15。所述上平面摩擦副20、中部平面摩擦副12、球面摩擦副13和下平面摩擦副15皆为平面不锈钢板与改性聚四氟乙烯滑板对偶；上平面摩擦副20和下平面摩擦副15外部分别设置用于防尘的上密封圈14b和下密封圈14a。改性聚四氟乙烯板需涂抹硅脂，摩擦系数控制在0.03以下。上平面摩擦副20与下平面摩擦副15的滑板皆为两片扇形滑板，中部平面摩擦副12与球面摩擦副为整体滑板。

所述上板1底面、上盆3纵向两侧设置有顺桥向挡块24，顺桥向挡块24为弧形挡块，通过顺桥向连接螺栓25固定于上板1底面。所述下板10顶面、中座板9横向两侧设置有横桥向挡块26，横桥向挡块26为矩形挡块，通过横桥向连接螺栓27固定于下板10顶面。

本实用新型还另外包括可维修更换的速度锁定器8、上阻尼元件18和下阻尼元件6。

所述速度锁定器8呈圆柱状，纵向对称固定于中座板9横向两侧。速度锁定器8包含有活塞杆8a，活塞杆8a外套有一个小套筒8c和两个直径大于小套筒8c的大套筒8b，大套筒8b位于小套筒8c两端。活塞杆8a两端连接于中座板9端部伸出的轴座中，间隙配合，活动时活塞杆8a与中座板9一起实现顺桥向位移。

所述上阻尼元件18和下阻尼元件6均为呈“3”形的弧形板，具有三个不共线的端头；上阻尼元件18纵向对称设置于上盆3两侧，中部端头与上盆3连接，两端端头与上板1连接；下阻尼元件6横向对称设置于中座板9两侧，中部端头与速度锁定器8连接，两端端头与下板10连接。

上阻尼元件18的中部端头与上盆3由上连接销19通过上盆3边缘设置的上耳板28连接，上阻尼元件18中部与上耳板28的腰型滑槽形成横桥向活动位移范围；上阻尼元件18的两端端头与上板1由上锚固组件17的锚固螺栓连接。上连接销19连接上阻尼元件18与上板1、上盆3，上阻尼元件18用于实现地震工况下的横桥向隔震位移。

下阻尼元件6的中部端头与速度锁定器8由下连接销7通过夹板5连接，夹板5呈U形，套于速度锁定器8的小套筒8c位置卡位，与大套筒8b构成局部整体在活塞杆8a上来回伸缩，形成顺桥向活动位移范围，下阻尼元件6中部端头与小套筒8c之间留有配合间隙；下阻尼元件6的两端端头与下板10由下锚固组件23的锚固螺栓连接。下连接销7连接下阻尼元件6与连接于中座板9的速度锁定器8，下阻尼元件6实现地震工况下的顺桥向地震位移。

下连接销7下部用垫板29密贴，扣紧螺栓21拧紧防止上跳，上阻尼元件18中部端头与上盆3的连接亦采用此方法。

两个阻尼元件之间有足够的间隙，避免转动时磕碰，防止变形，影响性能。

本实用新型涉及的支座结构在实际服役过程中，遇地震工况时，连接横桥向挡块26、上板1的横桥向连接螺栓27被剪断，在连接桥梁与上板1之间的上锚固组件17作用下，上阻尼元件18开始实现阻尼位移，内部塑性变形，外部往复运动实现耗能，运动过程中延长上部结构自振周期实现隔震功能。速度锁定器8的内部黏滞液体膨胀，使大套筒8b、小套筒8c与活塞杆8a限位，下阻尼元件8与小套筒8c卡位形成一个整体，将连接顺桥向挡块24、下板10的顺桥向连接螺栓25剪断，下阻尼元件8与发生塑性变形，往复耗能，实现减震、隔震功能。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座，其特征在于：

自上而下包括上板（1）、上盆（3）、球冠衬板（4）、中座板（9）和下板（10），还另外包括速度锁定器（8）、上阻尼元件（18）和下阻尼元件（6）；

所述速度锁定器（8）呈圆柱状，纵向对称固定于中座板（9）横向两侧；

所述上阻尼元件（18）和下阻尼元件（6）均为具有一定曲线形状的钢板，具有三个连接端头；上阻尼元件（18）横向对称设置于上盆（3）两侧，中部端头与上盆（3）连接，两端端头与上板（1）连接；下阻尼元件（6）纵向对称设置于中座板（9）两侧，中部端头与速度锁定器（8）连接，两端端头与下板（10）连接。

2.根据权利要求1所述的一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座，其特征在于：

所述速度锁定器（8）包含有活塞杆（8a），活塞杆（8a）外套有一个小套筒（8c）和两个直径大于小套筒（8c）的大套筒（8b），大套筒（8b）位于小套筒（8c）两端；

活塞杆（8a）两端连接于中座板（9）端部伸出的轴座中，间隙配合。

3.根据权利要求1所述的一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座，其特征在于：

所述上阻尼元件（18）的中部端头与上盆（3）由上连接销（19）通过上盆（3）边缘设置的上耳板（28）连接，上阻尼元件（18）中部与上耳板（28）的腰型滑槽形成横桥向活动位移范围；

上阻尼元件（18）的两端端头与上板（1）由上锚固组件（17）的锚固螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座，其特征在于：

所述下阻尼元件（6）的中部端头与速度锁定器（8）由下连接销（7）通过夹板（5）连接，夹板（5）呈U形，套于速度锁定器（8）的小套筒（8c）位置卡位，与大套筒（8b）构成局部整体在活塞杆（8a）上来回伸缩，形成顺桥向活动位移范围；

下阻尼元件（6）的两端端头与下板（10）由下锚固组件（23）的锚固螺栓连接。

5.根据权利要求4所述的一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座，其特征在于：

下阻尼元件（6）的中部端头与速度锁定器（8）亦可通过在焊接或螺钉连接等方式实现。

6.根据权利要求1所述的一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座，其特征在于：

所述上阻尼元件（18）和下阻尼元件（6）三个端头可不共线；阻尼元件形状为非线性曲线，结构类型亦可采用双C型、E型、“3”型或其他类型。

7.根据权利要求1所述的一种弹塑性钢速度锁定减隔震支座，其特征在于：

所述上板（1）底面、上盆（3）纵向两侧设置有顺桥向挡块（24），顺桥向挡块（24）为弧形挡块，通过顺桥向连接螺栓（25）固定于上板（1）底面；

所述下板（10）顶面、中座板（9）横向两侧设置有横桥向挡块（26），横桥向挡块（26）为矩形挡块，通过横桥向连接螺栓（27）固定于下板（10）顶面。