CN204876075U - 一种变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其包含：消能摆座；减震球摆，其位于消能摆座上方；耐磨板，其设置在所述的消能摆座上，并位于所述的减震球摆与消能摆座之间，该耐磨板具有多个摩擦系数不同的区域，使得减震球摆与消能摆座间的摩擦力随着减震球摆在消能摆座上滑移位置的改变而变化；所述耐磨板呈圆形，其包含一个实心圆以及从实心圆依次向外分布的多个同心圆环。其优点是：通过在消能摆座上设置多个不同摩擦系数的摩擦环，当地震发生时，减震球摆在消能摆座上滑移过程中，摩擦系数随着滑移增大而增加，从而达到更好的消耗地震能量、减小地震位移和内力的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑工程及桥梁结构领域，具体涉及一种变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座。
背景技术
摩擦摆式减隔震支座是在国内外桥梁工程、工业与民用建筑中使用的一种减隔震耗能支座，它具有减隔震机理明确、构造简单、承载能力大、安装方便等优点，因此越来越多地被工程界认可；
摩擦摆式减隔震支座是在普通盆式橡胶支座和球形钢支座的结构形式上发展变化而来的一种新型减隔震支座，它利用了简单的钟摆原理，延长结构的自振周期，减小地震力的作用；
目前，工程上所用的摩擦摆式减隔震支座的摩擦副是将耐磨板设置在减震球摆上的，减震球摆座上的对磨件通常采用不锈钢板或者直接在消能摆座上镀铬，这种支座的减震球摆与消能底座组成的滑动摩擦副组合是固定的，该结构在地震中的缺点是摩擦耗能低，结构位移大，对结构间的伸缩缝设计提出了更高的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其可以提供较大的摩擦耗能，达到减小位移和内力的效果。
为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征是，包含：
消能摆座；
减震球摆，其位于消能摆座上方；
耐磨板，其设置在所述的消能摆座上，并位于所述的减震球摆与消能摆座之间，该耐磨板具有多个摩擦系数不同的区域，使得减震球摆与消能摆座间的摩擦力随着减震球摆在消能摆座上滑移位置的改变而变化。
上述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其中：
所述耐磨板呈圆形，其包含一个实心圆以及从实心圆依次向外分布的多个同心圆环。
上述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其中：
所述的减震球摆下部形状与所述耐磨板的实心圆区域形状相匹配。
上述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其中：
所述耐磨板上实心圆区域的摩擦系数最小，各同心圆环区域的摩擦系数分别从实心圆的圆心起由内向外依次递增。
上述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其中，还包含：
挡圈，其间隙套设在所述的减震球摆外，且其与所述的消能摆座连接。
上述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其中：
所述的挡圈通过剪切销键与所述的消能摆座连接。
上述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其中：
所述消能摆座的上部带有凹球面，所述的耐磨板设置在该凹球面上；
所述减震球摆为下部带有凸球面的圆柱体，该减震球摆的凸球面的球面半径与所述消能摆座的凹球面的球面半径相匹配。
上述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其中，还包含：
上支座板；
球冠衬板，其设置在所述的上支座板下方，所述的减震球摆设置在该球冠衬板的下方。
上述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其中：
所述上支座板的下面为一平面；
所述球冠衬板的上面为一平面，下面为一凸球面；该球冠衬板的平面上设有第一耐磨件，该第一耐磨件与所述上支座板的平面组成一组摩擦副。
上述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其中：
所述减震球摆的上部为凹球面，该凹球面的球面半径与所述球冠衬板的凸球面的球面半径相匹配；所述减震球摆的凹球面上设有第二耐磨件，该第二耐磨件与所述球冠衬板的凸球面组成一组摩擦副。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：通过在消能摆座上设置多个不同摩擦系数的摩擦环，当地震发生时，减震球摆在消能摆座上滑移过程中，摩擦系数随着滑移增大而增加，从而达到更好的消耗地震能量、减小地震位移和内力的目的。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的耐磨板的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。
如图1所示；一种变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其包含：消能摆座1；减震球摆2，其位于消能摆座1上方；耐磨板3，其设置在所述的消能摆座1上，并位于所述的减震球摆2与消能摆座1之间，该耐磨板3具有多个摩擦系数不同的区域，使得减震球摆2与消能摆座1间的摩擦力随着减震球摆2在消能摆座1上滑移位置的改变而变化；挡圈4，其间隙套设在所述的减震球摆2外，且其与所述的消能摆座1连接；上支座板5；球冠衬板6，其设置在所述的上支座板5下方，所述的减震球摆2设置在该球冠衬板6的下方，球冠衬板6的主要功能是满足桥梁结构日常运营条件下的变形和转角需要。本实用新型的安装方式是，将上支座板5的四个边角处通过螺栓或焊接与桥梁上部结构进行连接，消能摆座1下部与桥梁墩台相连接，连接的方式可以是焊接或螺栓锚固。
如图2所示，所述耐磨板3呈圆形，其包含一个实心圆31以及从实心圆31依次向外分布的多个同心圆环；所述耐磨板3上实心圆31区域的摩擦系数最小，各同心圆环区域的摩擦系数分别从实心圆31的圆心起由内向外依次递增，工程中可以根据需要将耐磨板3各个环的宽度和摩擦系数设计成不同组合；将内圈摩擦系数控制在最小，外圈摩擦系数依次加大是为了确保在地震中随着减震球摆2位移量的增大摩擦系数也是相应增大的，从而达到在减小结构位移的同时也减小结构内力的作用。
所述消能摆座1的上部带有凹球面，所述的耐磨板3设置在该凹球面上；所述减震球摆2为下部带有凸球面的圆柱体，其凸球面带有较高光洁度，且通常是在凸球面上镀铬或包裹镜面不锈钢板，该减震球摆2的下部形状与所述耐磨板3的实心圆区域形状相匹配，且该减震球摆2的凸球面的球面半径与所述消能摆座1的凹球面的球面半径相匹配。
本实施例中，所述的挡圈4通过剪切销键41与所述的消能摆座1连接，剪切销键41可以是锚固螺栓或销键，所述挡圈4为具有一定厚度、中间带有圆形孔的环形钢板，圆形孔的直径稍大于减震球摆2的圆柱直径，平时，挡圈4将减震球摆2临时固定在消能摆座1上，一旦地震发生，且地震力达到设定载荷时，剪切销键41将失效，接触挡圈4对减震球摆2的约束，使得减震球摆2发生自由摆动产生减震耗能的作用，载荷由与减震球摆2对应部位的耐磨板3上实心圆31的摩擦副的摩擦系数控制。
本实施例中，所述上支座板5的下面为一平面并焊接有镜面不锈钢板；所述球冠衬板6的上面为一平面、下面为一凸球面的球缺钢构件，其凸球面带有较高光洁度，且通常是在凸球面上镀铬或包裹镜面不锈钢板；该球冠衬板6的平面上设有第一耐磨件，该第一耐磨件与所述上支座板5的镜面不锈钢板平面组成一组摩擦副。
所述减震球摆2的上部为凹球面，该凹球面的球面半径与所述球冠衬板6的凸球面的球面半径相匹配；所述减震球摆2的凹球面上设有第二耐磨件，该第二耐磨件与所述球冠衬板6的凸球面组成一组摩擦副。
综上，将本实用新型的工作原理是：一旦发生地震，剪切销键41失效，并通过减震球摆2与消能摆座1的凹球面组成的摩擦副产生摩擦力做负功以消耗部分地震力，同时减震球摆2的摆动，将延长（改变）结构的固有周期，圆环形耐磨板3通过较大的摩擦增加结构阻尼，达到即控制内力又控制位移的效果。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征在于，包含：
消能摆座（1）；
减震球摆（2），其位于消能摆座（1）上方；
耐磨板（3），其设置在所述的消能摆座（1）上，并位于所述的减震球摆（2）与消能摆座（1）之间，该耐磨板（3）具有多个摩擦系数不同的区域，使得减震球摆（2）与消能摆座（1）间的摩擦力随着减震球摆（2）在消能摆座（1）上滑移位置的改变而变化。
2.如权利要求1所述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征在于：
所述耐磨板（3）呈圆形，其包含一个实心圆（31）以及从实心圆（31）依次向外分布的多个同心圆环。
3.如权利要求2所述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征在于：
所述的减震球摆（2）下部形状与所述耐磨板（3）的实心圆区域形状相匹配。
4.如权利要求3所述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征在于：
所述耐磨板（3）上实心圆（31）区域的摩擦系数最小，各同心圆环区域的摩擦系数分别从实心圆（31）的圆心起由内向外依次递增。
5.如权利要求1~4中任意一项所述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征在于，还包含：
挡圈（4），其间隙套设在所述的减震球摆（2）外，且其与所述的消能摆座（1）连接。
6.如权利要求5所述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征在于：
所述的挡圈（4）通过剪切销键（41）与所述的消能摆座（1）连接。
7.如权利要求5所述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征在于：
所述消能摆座（1）的上部带有凹球面，所述的耐磨板（3）设置在该凹球面上；
所述减震球摆（2）为下部带有凸球面的圆柱体，该减震球摆（2）的凸球面的球面半径与所述消能摆座（1）的凹球面的球面半径相匹配。
8.如权利要求7所述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征在于，还包含：
上支座板（5）；
球冠衬板（6），其设置在所述的上支座板（5）下方，所述的减震球摆（2）设置在该球冠衬板（6）的下方。
9.如权利要求8所述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征在于：
所述上支座板（5）的下面为一平面；
所述球冠衬板（6）的上面为一平面，下面为一凸球面；该球冠衬板（6）的平面上设有第一耐磨件，该第一耐磨件与所述上支座板（5）的平面组成一组摩擦副。
10.如权利要求9所述的变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座，其特征在于：
所述减震球摆（2）的上部为凹球面，该凹球面的球面半径与所述球冠衬板（6）的凸球面的球面半径相匹配；所述减震球摆（2）的凹球面上设有第二耐磨件，该第二耐磨件与所述球冠衬板（6）的凸球面组成一组摩擦副。
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| CN105064508A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-18 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种变摩擦系数的摩擦摆式减隔震支座 |
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