CN211006319U - 一种内置三角形软钢的球型减隔震支座 - Google Patents

Abstract

一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，属于桥梁工程支座装置领域，包括上下锚碇钢棒、上支座板、导轨槽、滑块、中间衬板、保险销、封板、三角形软钢、三角形软钢长短连接板、球冠衬板、底盆和限位挡块。上支座板设于中间衬板之上，上支座板下表面与中间衬板上表面分别设置导轨槽、滑块，实现上支座板与中间衬板的相互滑动；三角形软钢通过连接板与上支座板、中间衬板栓接；上支座板与中间衬板之间设置保险销；球冠衬板设于底盆内腔中，中间衬板设于球冠衬板之上，实现支座装置的转动。本实用新型具有整体结构小、承载力高、隔震性能优等优点，可有效提高桥梁结构的抗震性能，且能满足列车正常运行时对桥梁侧向刚度的要求。

Description

一种内置三角形软钢的球型减隔震支座

技术领域

本实用新型属于桥梁工程支座装置领域，具体涉及一种内置三角形软钢的球型减隔震支座。

背景技术

近年来，已成功应用于建筑工程领域的减隔震技术逐渐应用到桥梁工程领域，作为桥梁的重要部件，支座是桥梁减隔震设计的重点与关键。目前，桥梁的减隔震技术主要有以下两种思路：

其一，传统支座配合阻尼筒，传统桥梁支座包括盆式橡胶支座、球型钢支座等，这些支座主要承担着传递水平力的作用，但耗能能力差，无法吸收地震能量，为了满足系统的耗能要求，往往采用在梁体与桥梁之间连接阻尼筒、防屈曲支撑等方案，这些方案往往成本高、安装不便。其二，采用减隔震支座方案，目前常见的减隔震支座主要有E型钢阻尼支座、铅芯阻尼支座、摩擦摆支座，这些减隔震支座虽然能够吸收地震能量，但在使用过程中主要存在以下问题：E型钢支座需要较大的安装空间，不适用于梁截面较小的桥梁；铅芯阻尼支座侧向刚度较弱，不能有效传统梁体的水平力；摩擦摆支座制作成本高，在摆动过程中内部发生碰撞，运行可靠度低且使用寿命较短。

为了弥补现有技术中的缺陷，有必要开发出一种成本低、耗能性能优、受力性能优、安装便利的桥梁减隔震支座。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种耗能性能优的桥梁减隔震支座装置，能够在无震时发挥支座功能，地震时吸收地震能量以起到阻尼耗能作用，该支座装置成本低、耗能性能优、受力性能优，且安装空间小，适用于梁截面较小的桥梁。

为了实现上述功能，本实用新型提出的技术方案为：

一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，包括上锚碇钢棒、下锚碇钢棒、上支座板、导轨槽、滑块、中间衬板、保险销、封板、三角形软钢、三角软钢长连接板、三角软钢短连接板、球冠衬板、底盆、限位挡块，所述上锚碇钢棒一端与上支座上表面垂直固定相连，另一端与上部桥梁预埋，下锚碇钢棒一端与底盆下表面垂直固定相连，另一端与下部桥墩预埋，所述上支座板设于中间衬板之上，上支座板下表面与中间衬板上表面分别设置相互配合的导轨槽和滑块，二者滑动面铺设耐磨板，所述中间衬板面积小于上支座板，所述上支座板左右两侧分别设有封板，所述中间衬板与封板之间设有三角形软钢，所述导轨槽内前后方向上设有限位挡块，所述上支座板与中间衬板之间设置保险销，限制正常使用状态下上支座板与中间衬板的相互滑动，可断裂，所述中间衬板下表面为内凹球面，所述底盆上设有球冠衬板，所述中间衬板下表面为内凹球面与球冠衬板上表面的凸表面相互配合。

所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，所述中间衬板两侧等间距焊接有三角软钢短连接板，封板内侧等间距焊接有三角软钢长连接板，三角形软钢与三角软钢短连接板、三角软钢长连接板经螺栓连接，所述三角形软钢在两侧端部钻孔，与开设螺孔的三角软钢短连接板、三角软钢长连接板通过长螺杆铰接。

所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，所述三角形软钢为Q235软钢，其形状为三角形，三角形的顶端与底端制有连接孔。

所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，所述限位挡块焊接于导轨槽两侧端部，限制地震作用下上支座板的滑移量。

所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，所述三角形软钢为阻尼耗能件，安装在中间衬板两侧，沿着导轨槽方向布置两排若干数量的三角形软钢元件；所述三角形软钢可以根据设计要求调整厚度、安装数量，以满足不同桥梁系统对减隔震支座的耗能需求。

所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，所述中间衬板顶部四周设有耳板，耳板设有螺栓孔，所述上支座板开设相配合的内螺纹孔，耳板与上支座板之间经保险销连接。

所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，所述保险销在中间衬板滑动平面内对应位置设置薄弱截面，可受力被剪断。

所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，所述上支座板与所述中间衬板的接触面设置上耐磨板，所述中间衬板与所述球冠衬板的接触面设置下耐磨板。

所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，其特征在于：所述上、下耐磨板分别为镜面不锈钢耐磨板和UHMWPE耐磨板。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1) 插入所述耳板与所述上支座板的所述保险销，增加了所述减隔震支座的侧向刚度，保证在正常工作状态下，桥梁与桥墩之间不会发生相对位移；当地震作用力大于所述保险销抗剪强度时，所述保险销被剪断，使得所述三角形软钢两端发生相对位移，吸收地震能量，提高桥梁的抗震性能；

2) 所述限位挡块设置于上支座板的导轨槽内，防止地震作用时所述上支座板与所述中间衬板的相互滑动梁过大致使上部桥梁倾覆；

3) 所述三角形软钢设置于支座内部，安装空间小；不仅如此，所述三角形软钢还可以根据设计要求调整厚度、安装数量，以满足不同桥梁系统对减隔震支座的耗能需求。

4) 所述新型内置三角形软钢的球型减隔震支座具有整体结构小、承载力高、使用寿命长、造价低、隔震性能优等优点。

附图说明

在下文中将基于实施列并参考附图对本实用新型进行更为详细的描述，使其特征、功能、优点更为直观。

图1为本实用新型新型内置三角形软钢的球型减隔震支座的主视图；

图2为本实用新型新型内置三角形软钢的球型减隔震支座的俯视图；

图3为本实用新型新型内置三角形软钢的球型减隔震支座的左视图；

图4为本实用新型的三角形软钢示意图；

图5为本实用新型新型内置三角形软钢的球型减隔震支座的立体分解图；

图6为本实用新型新型内置三角形软钢的球型减隔震支座的整体示意图。

图中标记分别表示为：1为上锚碇钢棒，2为下锚碇钢棒，3为上支座板，4为导轨槽，5为滑块，6为上耐磨板，7为中间衬板，8为保险销，9为耳板，10为封板，11为长螺杆，12为三角形软钢，13为三角软钢长连接板，14为三角软钢短连接板，15为下耐磨板，16为球冠衬板，17为底盆，18为限位挡块。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

所述新型内置三角形软钢的球型减隔震支座，包括上下锚碇钢棒、上支座板、导轨槽、滑块、上下耐磨板、中间衬板、保险销、耳板、封板、长螺杆、三角形软钢、阻尼件长短连接板、球冠衬板、底盆和限位挡块。

所述上支座板设于中间衬板之上，上支座板下表面与中间衬板上表面分别设置相互配合的导轨槽和滑块，滑动面铺设耐磨板；所述上支座板与中间衬板之间设置保险销，限制正常使用状态下上支座板与中间衬板的相互滑动；

所述两排三角形软钢通过三角软钢长连接板、三角软钢短连接板分别与上支座板、中间衬板连接；所述三角形软钢端部安置于连接板构成的凹槽内；所述三角形软钢在两侧端部钻孔，与开设螺孔的阻尼件连接板通过长螺杆铰接；

所述球冠衬板设于底盆内腔中，中间衬板设于球冠衬板之上。

所述限位挡块焊接于导轨槽两侧端部，限制地震作用下上支座板的滑移量。

所述三角形软钢为阻尼耗能件，安装在中间衬板两侧，沿着导轨槽方向布置两排若干数量的三角形软钢元件；所述三角形软钢可以根据设计要求调整厚度、安装数量，以满足不同桥梁系统对减隔震支座的耗能需求。

所述耳板与中间衬板焊接，耳板设有螺栓孔，所述上支座板开设相配合的内螺纹孔，便于保险销的安装。

所述保险销在中间衬板滑动平面内设置薄弱截面，实现地震作用下保险销在支座滑动平面内被剪断。

所述封板分别与所述三角软钢长连接板和所述上支座板焊接，以增强所述三角软钢长连接板的面外刚度。

所述中间衬板下表面为内凹球面，与球冠衬板上表面的凸表面相互配合，以实现支座装置的转动。

所述上支座板与所述中间衬板的接触面设置上耐磨板，所述中间衬板与所述球冠衬板的接触面设置下耐磨板。

所述上、下耐磨板分别为镜面不锈钢耐磨板和UHMWPE耐磨板。

所述上锚碇钢棒垂直焊接于所述上支座板上表面，用于连接上部桥梁；所述下锚碇钢棒垂直焊接于所述底盆下表面，用于连接下部桥墩。

实施例1

如图1至图6所示，本实用新型为一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，包括上锚碇钢棒1，下锚碇钢棒2，上支座板3，导轨槽4，滑块5，上耐磨板6，中间衬板7，保险销8，耳板9，封板10，长螺杆11，三角形软钢12，三角软钢长连接板13，三角软钢短连接板14，下耐磨板15，球冠衬板16，底盆17，限位挡块18。所述上锚碇钢棒1，下锚碇钢棒2为棒状结构，所述上锚碇钢棒1一端垂直焊接于上支座板3上表面，另一端与上部桥梁预埋，下锚碇钢棒2一端垂直焊接于底盆17下表面，另一端与下部桥墩预埋。所述上支座板3上表面、底盆17下表面分别焊接4个上锚碇钢棒1、下锚碇钢棒2。

上支座板3为板状结构，设于中间衬板7之上，上支座板3内表面中线位置开设有与上支座板3等长的导轨槽4，所述中间衬板7上表面制有与导轨槽4相互配合的滑块5凸起，所述中间衬板7置于上支座板3下部中间位置，其四周小于上支座板3，中间衬板7与上支座板3经导轨槽4与滑块5连接，二者之间设有上耐磨板6，所述导轨槽4内多出滑块5的前后两端设有两限位挡块18分别置于上支座板3的导轨槽4内，其主要功能是防止地震作用上支座板与中间衬板的相互滑动量过大致使上部桥梁倾覆。进一步地，限位挡块18与导轨槽4通过焊缝连接，焊缝强度应大于限位挡块18所受到的推力。

三角形软钢12为Q235软钢，其形状为三角形，三角形的顶端与底端制有连接孔。所述中间衬板7两侧等间距焊接有若干三角软钢短连接板14，封板10内侧等间距焊接有若干三角软钢长连接板13，三角形软钢12与三角软钢短连接板14、三角软钢长连接板13经螺栓连接，所述封板10上端与上支座板3两边焊接。

中间衬板7顶部四角处焊接有四块耳板9，耳板9上开设螺栓孔，同时在上支座板3与之相对应的位置钻内螺纹孔，保险销8穿过耳板9拧入上支座板3的内螺纹孔内。进一步的，保险销8在中间衬板滑动平面内设置薄弱截面，实现地震作用下保险销在支座滑动平面内被剪断。

球冠衬板16设于底盆17内腔中，所述底盆17为四周带封边凸起，中间设有凹槽的结构，中间衬板7设于球冠衬板16之上，四周可被底盆17四周带封边凸起阻挡，满足桥梁多向大转角要求。

若干数量的三角软钢长连接板13以等间距沿导轨槽方向与上支座板3通过焊缝连接，为增强三角软钢长连接板13的面外刚度，封板10分别与三角软钢长连接板13以及上支座板3焊接，若干数量的三角软钢短连接板14以等间距沿导轨槽方向与中间衬板7侧表面焊接，所述连接板的间距与三角形软钢12的厚度相同。

本实施例中，在三角软钢长连接板13及三角软钢短连接板14上钻螺孔，三角形软钢12端部开设与之相配合的螺栓孔，将三角形软钢12设置于连接板构成的凹槽内，通过长螺杆11将三角形软钢12两端分别与三角软钢长连接板13及三角软钢短连接板14相连接。

优选的，本实施例中三角形软钢12为阻尼耗能件，可以根据需求调整厚度、安装数量，以满足不同桥梁系统对减隔震支座的耗能要求。

本实施例中，保险销8的抗剪强度应满足一定的要求，当上支座承受到的地震作用力大于一定值时，保险销8在指定截面被剪断，上支座板3与中间衬板7发生相互滑动，致使耗能件三角形软钢12两端发生相对位移，吸收地震能量，发挥支座装置减隔震作用。

本实施例中，中间衬板7下表面为内凹球面，与置于底盆17内的球冠衬板16上表面的凸表面配合，两衬板曲面相互配合以实现支座装置的转动，满足桥梁多向大转角的要求。

本实施例中，上支座板3与中间衬板7的接触面设有上耐磨板6，中间衬板7与球冠衬板16的接触面设有下耐磨板15，作为优选，上、下耐磨板分别为镜面不锈钢耐磨板和UHMWPE耐磨板，有助于发挥支座地震作用下的滑动功能以及无震下的转动功能，且有效提高支座的使用寿命。

本具体实施例提供的一种耗能性能优的桥梁减隔震支座，其主要的工作过程如下：

在桥梁未受到地震力作用，或者受到列车制动力、牵引力等较小冲击力作用时，保险销8未被剪断，中间衬板7与上支座板3形成整体，内置三角形软钢的球型减隔震支座侧向刚度较大，桥梁与桥墩之间不会发生相对位移，此时支座装置发挥着普通球型钢支座的功能。当地震力较大时，保险销8被剪断，上支座板3与中间衬板7发生相互滑动，致使耗能件三角形软钢12两端发生相对位移，吸收地震能量，此时支座发挥减隔震作用。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，其特征在于：包括上锚碇钢棒、下锚碇钢棒、上支座板、导轨槽、滑块、中间衬板、保险销、封板、三角形软钢、三角软钢长连接板、三角软钢短连接板、球冠衬板、底盆、限位挡块，所述上锚碇钢棒一端与上支座上表面垂直固定相连，另一端与上部桥梁预埋，下锚碇钢棒一端与底盆下表面垂直固定相连，另一端与下部桥墩预埋，所述上支座板设于中间衬板之上，上支座板下表面与中间衬板上表面分别设置相互配合的导轨槽和滑块，二者滑动面铺设耐磨板，所述中间衬板面积小于上支座板，所述上支座板左右两侧分别设有封板，所述中间衬板与封板之间设有三角形软钢，所述导轨槽内前后方向上设有限位挡块，所述上支座板与中间衬板之间设置保险销，限制正常使用状态下上支座板与中间衬板的相互滑动，可断裂，所述中间衬板下表面为内凹球面，所述底盆上设有球冠衬板，所述中间衬板下表面为内凹球面与球冠衬板上表面的凸表面相互配合。

2.根据权利要求1所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，其特征在于：所述中间衬板两侧等间距焊接有三角软钢短连接板，封板内侧等间距焊接有三角软钢长连接板，三角形软钢与三角软钢短连接板、三角软钢长连接板经螺栓连接，所述三角形软钢在两侧端部钻孔，与开设螺孔的三角软钢短连接板、三角软钢长连接板通过长螺杆铰接。

3.根据权利要求1或2所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，其特征在于，所述三角形软钢为Q235软钢，其形状为三角形，三角形的顶端与底端制有连接孔。

4.根据权利要求1所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，其特征在于：所述限位挡块焊接于导轨槽两侧端部，限制地震作用下上支座板的滑移量。

5.根据权利要求1所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，其特征在于：所述三角形软钢为阻尼耗能件，安装在中间衬板两侧，沿着导轨槽方向布置两排若干数量的三角形软钢元件；所述三角形软钢可以根据设计要求调整厚度、安装数量，以满足不同桥梁系统对减隔震支座的耗能需求。

6.根据权利要求1所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，其特征在于：所述中间衬板顶部四周设有耳板，耳板设有螺栓孔，所述上支座板开设相配合的内螺纹孔，耳板与上支座板之间经保险销连接。

7.根据权利要求6所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，其特征在于：所述保险销在中间衬板滑动平面内对应位置设置薄弱截面，可受力被剪断。

8.根据权利要求1所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，其特征在于：所述上支座板与所述中间衬板的接触面设置上耐磨板，所述中间衬板与所述球冠衬板的接触面设置下耐磨板。

9.根据权利要求8所述的一种内置三角形软钢的球型减隔震支座，其特征在于：所述上、下耐磨板分别为镜面不锈钢耐磨板和UHMWPE耐磨板。

Images