CN209923758U - 一种环形橡胶多维减震支座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于桥梁结构振动控制技术领域，提供一种环形橡胶多维减震支座，包括抗震销、环形钢隔板、泡沫铝减震层、高阻尼橡胶环形橡胶体。温度变化引起主梁相对于桥墩的运动，抗震销挤压其周围的泡沫铝减震层和高阻尼橡胶体，由于橡胶和泡沫铝的弹性模量都比较小，因此温度变形引起抗震销的挤压力也较小，不会造成桥墩和支座的损坏。发生地震时，主梁在短时间内相对于桥墩产生较大运动，抗震销迅速挤压泡沫铝减震层，泡沫铝具有很强的耗能减振作用，当抗震销对泡沫铝减震层的挤压应力向外传递到环形橡胶区域时，应力已减弱，高阻尼橡胶体继续消耗结构剩余的动能并释放挤压应力，以缓冲地震对主梁的冲击，来保护桥墩和支座免受更大的破坏。
Description
技术领域
本实用新型属于桥梁结构振动控制技术领域，涉及到桥梁的减震技术，特别涉及到一种环形橡胶多维减震支座。
背景技术
曲线梁桥在温度变化时，主梁不仅产生纵桥向位移，而且会发生横桥向位移。因此在多跨连续曲线梁的设计中，一般会允许主梁在纵桥向和横桥向都留有伸缩量，因此支座在纵向和横向都留有间隙。但是当发生地震时，主梁位移的大小和方向都不确定，将引起支座间隙处发生碰撞，造成支座的损坏，甚至危机桥墩的安全。
目前通常的减震方法有：(1)采用抗剪型多层高阻尼橡胶支座；(2)采用铅芯抗震耗能支座；(3)采用限位挡块。虽然上述方法具有一定的减震功能，但抗剪型多层高阻尼橡胶支座通常尺寸较高，橡胶易于老化而降低减震性能；铅芯抗震耗能支座会对环境造成污染；限位挡块的主要作用是防止地震时落梁，但是会发生严重的碰撞，损坏桥墩。
实用新型内容
本实用新型提供了一种用于桥梁减震的环形橡胶多维减震支座，包括抗震销、环形钢隔板、泡沫铝减震层、高阻尼橡胶环形橡胶体。成桥状态下，抗震销与泡沫铝之间有较小的间隙，温度变化引起主梁伸缩，主梁相对于桥墩产生运动，抗震销会挤压其周围的泡沫铝减震层，泡沫铝减震层发生变形后将应力向外扩散，挤压应力到达高阻尼橡胶区域后引起橡胶体的变形，由于橡胶和泡沫铝的弹性模量都比较小，因此温度变形引起抗震销的挤压力也比较小，不会造成桥墩和支座的损坏。当发生地震时，主梁在短时间内相对于桥墩产生较大的运动，抗震销会迅速挤压泡沫铝减震层，泡沫铝具有很强的耗能减振作用，当抗震销对泡沫铝减震层的挤压应力向外传递到环形橡胶区域时，应力已经减弱，高阻尼橡胶体继续消耗结构剩余的动能并释放挤压应力，以缓冲地震对主梁的冲击，来保护桥墩和支座免受更大的破坏。该实用新型的优点是泡沫铝与环形高阻尼橡胶体具有很好的弹性和耗能特性，在温度变化时仅对桥墩产生较小的推力，而地震时又具有优良的减振特性，特别是对任意方向的地震都具有良好的减振效果。
本实用新型的技术方案：
一种环形橡胶多维减震支座，在由上承压板1、聚四氟乙烯板2和下承压板3组成常规桥梁支座的基本构件的基础上，增加抗震销4、泡沫铝减震层5、环形钢隔板6和高阻尼环形橡胶体7；抗震销4位于基本构件的下方，与下承压板3固结在一起；抗震销4为实心圆柱形钢结构，其外围设有环形钢隔板6和泡沫铝减震层5；泡沫铝减震层5外设置多层高阻尼环形橡胶体7，并以环形钢隔板6分层隔开；环形钢隔板6对泡沫铝减震层5和高阻尼环形橡胶体7具有一定的约束和保护作用。利用泡沫铝减震层5的耗能减震功能，结合高阻尼环形橡胶体7所具有耗能减震性能和较强的变形能力，组成复合结构，充分发挥两种材料的优点。在成桥状态下，抗震销4与泡沫铝减震层5之间有较小的间隙，温度变化引起主梁伸缩，主梁相对于桥墩产生运动，抗震销4会挤压环形钢隔板6及其周围的泡沫铝减震层5，泡沫铝减震层5发生变形后将应力向外扩散，挤压应力到达高阻尼环形橡胶体区域7后引起橡胶体的变形，由于橡胶和泡沫铝的弹性模量都较小，因此温度变形引起抗震销4的挤压力也比较小，不会造成桥墩和支座的损坏。当发生地震时，主梁在短时间内相对于桥墩产生较大的运动，抗震销4会迅速挤压环形钢隔板6及泡沫铝减震层5，泡沫铝具有很强的耗能减振作用，当抗震销4对泡沫铝减震层5的挤压应力向外传递到高阻尼环形橡胶体7区域时，应力已经减弱，高阻尼环形橡胶体7继续消耗结构剩余的动能并释放挤压应力，以缓冲地震对主梁和桥墩的冲击，来保护桥墩和支座免受更大的破坏。当地震引起主梁竖向振动时，泡沫铝减震层5和高阻尼环形橡胶体7具有良好的减震和隔震功能，从而减小主梁的竖向振动。
本实用新型的效果和益处是：泡沫铝具有卓越的耗能减震性能，高阻尼环形橡胶体兼具耗能减震性能和较强的变形能力，组成复合结构，充分发挥两种材料的优点。在温度变化时仅对桥墩产生较小的推力，而地震时又具有优良的耗能减振特性，特别是对任意方向的地震都具有良好的减振效果。
附图说明
图1是一种环形橡胶多维减震支座示意图。
图2是支座原理平面示意图。
图中：1上承压板；2聚四氟乙烯板；3下承压板；4抗震销；5泡沫铝减震层；6环形钢隔板；7高阻尼环形橡胶体。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的具体实施方式。
实施例
多跨曲线连续梁桥，其中一联桥梁的跨径布置为3×40米，曲线半径为100米，宽度为23米，主梁为混凝土箱梁。这一联桥共有4排桥墩，安装8个支座，其中第二排桥墩上的一个支座设置为双向固定支座，另外一个设置为本实用新型的减震支座，其余各桥墩上均采用本实用新型的减震支座。在没有地震发生时，温度变化引起主梁沿纵向(切向)和横向(径向)均发生位移，按±50C°的升降温计算，由于橡胶和泡沫铝的弹性模量都比较小，较小的压力就能够产生较大的位移，因此临近固定墩(2#桥墩)的两跨桥墩(1#、3#桥墩)上的支座仅承担5kN的水平力，最远处桥墩(4#桥墩)上的支座仅承担8kN的水平力。当发生地震时，主梁在短时间内相对于桥墩产生较大的运动，抗震销4会迅速挤压泡沫铝减震层5，泡沫铝具有很强的耗能减振作用，当抗震销4对泡沫铝减震层5的挤压应力向外传递到高阻尼环形橡胶体7区域时，应力已经减弱，高阻尼环形橡胶体7继续消耗结构剩余的动能并释放挤压应力，以缓冲地震对主梁的冲击，来保护桥墩和支座免受更大的破坏。地震引起主梁的竖向振动、扭转振动等复杂形式的振动均可以通过泡沫铝减震层5和高阻尼环形橡胶体7的组合结构吸收动能，抑制振动。
Claims (1)
1.一种环形橡胶多维减震支座，其特征在于，所述的环形橡胶多维减震支座在由上承压板(1)、聚四氟乙烯板(2)和下承压板(3)组成桥梁支座的基本构件的基础上，增加抗震销(4)、泡沫铝减震层(5)、环形钢隔板(6)和高阻尼环形橡胶体(7)；抗震销(4)位于基本构件的下方，与下承压板(3)固结在一起；抗震销(4)为实心圆柱形钢结构，其外围设有环形钢隔板(6)和泡沫铝减震层(5)；泡沫铝减震层(5)外设置多层高阻尼环形橡胶体(7)，并以环形钢隔板(6)分层隔开；环形钢隔板(6)对泡沫铝减震层(5)和高阻尼环形橡胶体(7)具有约束和保护作用。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111395157A (zh) * | 2019-01-03 | 2020-07-10 | 大连理工大学 | 一种环形橡胶多维减震支座 |
| CN114182615A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-15 | 河南省交通勘察设计有限公司 | 一种可有效减震的整体装配式桥梁结构 |
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