CN206477244U - 一种桥梁减隔震装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种桥梁减隔震装置，包括上连接板、挡环、铅芯橡胶支座、下连接板；聚四氟乙烯板支座包括上滑块、聚四氟乙烯板、下滑块；上滑块的上端面与上连接板的下端面固定连接，上滑块放置在聚四氟乙烯板的上端面，聚四氟乙烯板的下端面与下滑块的上端面固定连接，下滑块的下端面与下连接板的上端面固定连接；铅芯橡胶支座的下端面与下连接板的上端面固定连接，铅芯橡胶支座的上端面与上连接板的下端面留有空隙；挡环固定在上连接板的下端面上，从俯视方向上看，铅芯橡胶支座落在挡环的范围内；挡环的高度大于铅芯橡胶支座上端面与上连接板下端面之间的距离。本实用新型能起到更好的减震和隔震的效果，属于桥梁减震隔震的技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁减震隔震的技术领域，尤其涉及一种桥梁减隔震装置。
背景技术
地震历来是严重危害人类的一大自然灾害。尤其是近40年来，全球发生了许多次大地震，包括中国唐山大地震、汶川大地震、日本阪神大地震等，给人类造成了非常惨重的生命财产损失。这几次地震灾害的共同特点是：由于桥梁工程遭到严重破坏，切断了震区交通生命线，造成了救灾工作的巨大困难，使次生灾害加重，导致了巨大的经济损失。因此，全世界的桥梁抗震工作者纷纷对现行的抗震设计规范和常用抗震措施进行反思和改进。实践证明，桥梁减隔震设计是解决桥梁抗震问题，防止落梁发生的有效途径。
减震是利用特制减震构件或装置，使之在强震时率先进入塑性区，产生大阻尼，大量消耗进入结构体系的能量；而隔震则是利用隔震体系，设法阻止地震能量进入主体结构。在实际中，有时把这两种体系合二为一。通过选择适当的减、隔震装置与设置位置，可以达到控制结构内力分布与大小的目的。目前，减隔震技术主要有橡胶支座、铅芯橡胶支座、滑移摩擦型减隔震支座、弹塑性减震耗能钢阻尼器、磁流变阻尼器以及油阻尼器等。将现有的两种或多种减隔震方法组合应用，扬长避短以充分发挥不同减隔震装置的功能，是桥梁减隔震装置的发展趋势。
聚四氟乙烯滑动支座由不锈钢和聚四氟乙烯材料制成，由于这两种材料之间摩擦系数小，且该支座具有水平滑移位移大的优点，作为桥梁结构的滑动支座被广泛应用于工程实际中。这种支座的缺点也很明显。一是，通过聚四氟乙烯和钢板间的摩擦耗能，其隔震效果对地震输入的频率成分不敏感。二是会导致桥梁结构主梁与滑动装置之间过大位移的发生，进而导致地震中因梁墩相对位移过大而造成落梁破坏。
铅芯橡胶支座(垫)的铅芯具有良好的力学特性，包括较低的屈服剪力和较高的初始剪切刚度。此外，对铅芯橡胶支座的动力试验表明，铅芯橡胶支座具有良好的滞回特性。因此，在地震作用下铅芯橡胶支座不仅利用了橡胶在变形过程中的阻尼耗能，而且铅芯的屈服同样能够延长结构周期，消耗地震能量。铅芯橡胶支座的另一个优点是在温度、汽车制动力、混凝土徐变等作用下，产生的支座抗力较低，利于保证桥墩的抗震性能。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种桥梁减隔震装置，能起到更好的减震和隔震的效果。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种桥梁减隔震装置，包括上连接板、聚四氟乙烯板支座、挡环、铅芯橡胶支座、下连接板；聚四氟乙烯板支座包括上滑块、聚四氟乙烯板、下滑块；上滑块的上端面与上连接板的下端面固定连接，上滑块放置在聚四氟乙烯板的上端面，聚四氟乙烯板的下端面与下滑块的上端面固定连接，下滑块的下端面与下连接板的上端面固定连接；铅芯橡胶支座的下端面与下连接板的上端面固定连接，铅芯橡胶支座的上端面与上连接板的下端面留有空隙；挡环固定在上连接板的下端面上，从俯视方向上看，铅芯橡胶支座落在挡环的范围内；挡环的高度大于铅芯橡胶支座上端面与上连接板下端面之间的距离。
进一步的是：铅芯橡胶支座呈圆柱形，铅芯橡胶支座的轴线与挡环的轴线相重合，铅芯橡胶支座的直径小于挡环的直径。发生较大地震时，挡环随着上连接板在水平方向上发生较大位移，则挡环能碰触到铅芯橡胶支座上端，从而带动铅芯橡胶支座发生剪切变形，起到耗能减震的作用。
进一步的是：上滑块、聚四氟乙烯板、下滑块均呈圆柱形。结构简单，制作成本低。
进一步的是：铅芯橡胶支座包括铅芯、套在铅芯上的夹层钢板和橡胶；夹层钢板和橡胶依次交替层叠设置。在发生较大地震时，橡胶产生水平方向的位移，从而起到减震隔震的作用。
进一步的是：夹层钢板和橡胶均呈圆柱形。结构简单，制作成本低。
进一步的是：聚四氟乙烯板支座的数量有两个，两个聚四氟乙烯板支座对称地设置在铅芯橡胶支座的两侧。这样地震发生时，整个减隔震装置受力均匀，具有更好的减震和隔震效果。
进一步的是：聚四氟乙烯板的直径大于上滑块的直径，以保证上滑块具有足够大的滑动空间，不至于掉落。
总的说来，本实用新型具有如下优点：
本实用新型具有多级减隔震的功能，对于不同水平的地震，能充分发挥聚四氟乙烯支座水平伸缩位移大和铅芯橡胶支座耗能能力强、抗震性能好的优点，有针对性地发挥控制作用，可广泛应用于地震区各类工程结构中。本实用新型通过对聚四氟乙烯板滑动支座、铅芯橡胶支座的改进和组合，使得该减隔震装置可以很好的满足不同水平的地震，能够物尽其用，节约成本，充分发挥两种支座的各自优点和桥墩的抗震性能，具有广泛的工程应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的剖视图。
图2是图1A-A处的剖视图。
图3是本实用新型减隔震装置应用在桥梁上的示意图。
其中，1为上连接板，2为上滑块，3为聚四氟乙烯板，4为下滑块，5为下连接板，6为挡环，7为夹层钢板，8为橡胶，9为铅芯，10为道路桥梁，11为减隔震装置，12为柱子。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。
结合图1、图2所示，一种桥梁减隔震装置，包括上连接板、聚四氟乙烯板支座、挡环、铅芯橡胶支座、下连接板。聚四氟乙烯板支座的上端固定连接在上连接板上，聚四氟乙烯板支座的下端固定连接在下连接板上；聚四氟乙烯板支座包括上滑块、聚四氟乙烯板、下滑块；从上往下，上连接板、上滑块、聚四氟乙烯板、下滑块、下连接板依次叠放设置。上滑块的上端面与上连接板的下端面固定连接，上滑块放置在聚四氟乙烯板的上端面，聚四氟乙烯板的下端面与下滑块的上端面固定连接，下滑块的下端面与下连接板的上端面固定连接。铅芯橡胶支座的下端面与下连接板的上端面固定连接，即铅芯橡胶支座固定放置在下连接板的上端面上，铅芯橡胶支座的上端面与上连接板的下端面留有空隙，即铅芯橡胶支座的上端面和上连接板的下端面有一定的距离。挡环固定在上连接板的下端面上，挡环为完整的一个圆环，从俯视方向上看，铅芯橡胶支座落在挡环的范围内；一种设置方式是，铅芯橡胶支座呈圆柱形，则从俯视方向上看，挡环和铅芯橡胶支座形成同心圆结构，即铅芯橡胶支座的轴线与挡环的轴线相重合，铅芯橡胶支座的直径小于挡环的直径。挡环的高度大于铅芯橡胶支座上端面与上连接板下端面之间的距离。上滑块、聚四氟乙烯板、下滑块均呈圆柱形，聚四氟乙烯板的直径大于上滑块的直径，以保证上滑块具有足够大的滑动空间，不至于掉落。上连接板和上滑块之间的固定方式、聚四氟乙烯板和下滑块之间的固定方式、下滑块和下连接板之间的固定方式均可以通过螺栓连接，也可以采用其他常规的现有的方式进行连接。上连接板、上滑块、下滑块、下连接板均可以选用钢板材料制成。
铅芯橡胶支座包括铅芯和套在铅芯上的夹层钢板和橡胶；夹层钢板和橡胶依次交替层叠设置，即从上往下，夹层钢板、橡胶、夹层钢板、橡胶依次交替重复的叠放。铅芯穿过夹层钢板和橡胶，即夹层钢板和橡胶套在铅芯上。夹层钢板和橡胶均呈圆柱形。铅芯橡胶支座属于现有成熟的技术。
聚四氟乙烯板支座的数量有两个，两个聚四氟乙烯板支座对称地设置在铅芯橡胶支座的两侧。这样地震发生时，整个减隔震装置受力均匀，具有更好的减震和隔震效果。
结合图3所示，本实用新型在应用时，上连接板通过高强螺栓和预埋铁与桥梁的道路桥梁固定，下连接板通过高强螺栓和预埋铁与桥梁的柱子固定。地震发生时，道路桥梁产生水平方向的位移，道路桥梁的移动带动上连接板的移动，上连接板的移动带动上滑块与聚四氟乙烯板之间产生水平方向摩擦滑动，从而起到减震隔震的效果。只要道路桥梁产生水平位移，两侧的聚四氟乙烯板滑动支座就始终发挥减隔震的作用。而铅芯橡胶支座只有在较大的地震发生，且上滑块与聚四氟乙烯板的相对位移较大时(即上连接板产生较大位移，使得挡环与铅芯橡胶支座上端碰触，并带动铅芯橡胶支座产生剪切变形，从而起到耗能减震的效果。本实用新型的减震隔震装置能在水平方向上起到减震隔震的效果，为起到更好的减震隔震效果，可根据需要在道路桥梁和柱子之间设置多个本实用新型的减隔震装置。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种桥梁减隔震装置，其特征在于：包括上连接板、聚四氟乙烯板支座、挡环、铅芯橡胶支座、下连接板；聚四氟乙烯板支座包括上滑块、聚四氟乙烯板、下滑块；上滑块的上端面与上连接板的下端面固定连接，上滑块放置在聚四氟乙烯板的上端面，聚四氟乙烯板的下端面与下滑块的上端面固定连接，下滑块的下端面与下连接板的上端面固定连接；铅芯橡胶支座的下端面与下连接板的上端面固定连接，铅芯橡胶支座的上端面与上连接板的下端面留有空隙；挡环固定在上连接板的下端面上，从俯视方向上看，铅芯橡胶支座落在挡环的范围内；挡环的高度大于铅芯橡胶支座上端面与上连接板下端面之间的距离。
2.按照权利要求1所述的一种桥梁减隔震装置，其特征在于：铅芯橡胶支座呈圆柱形，铅芯橡胶支座的轴线与挡环的轴线相重合，铅芯橡胶支座的直径小于挡环的直径。
3.按照权利要求1所述的一种桥梁减隔震装置，其特征在于：上滑块、聚四氟乙烯板、下滑块均呈圆柱形。
4.按照权利要求1所述的一种桥梁减隔震装置，其特征在于：铅芯橡胶支座包括铅芯、套在铅芯上的夹层钢板和橡胶；夹层钢板和橡胶依次交替层叠设置。
5.按照权利要求4所述的一种桥梁减隔震装置，其特征在于：夹层钢板和橡胶均呈圆柱形。
6.按照权利要求1所述的一种桥梁减隔震装置，其特征在于：聚四氟乙烯板支座的数量有两个，两个聚四氟乙烯板支座对称地设置在铅芯橡胶支座的两侧。
7.按照权利要求3所述的一种桥梁减隔震装置，其特征在于：聚四氟乙烯板的直径大于上滑块的直径。
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| CN110984392A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-10 | 广州大学 | 一种嵌套式的多功能隔震橡胶支座 |
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