CN211647523U - 一种具备抗拉功能的减震耗能装置 - Google Patents

Abstract

一种具备抗拉功能的减震耗能装置，包括传力套筒、固定件、减震榫杆和下锚固板，传力套筒为分瓣结构并通过固定件固定为一体，传力套筒的上部设有连接台，传力套筒的下部设有套筒，套筒的筒腔为球型腔，减震榫杆包括同轴线依次一体设置的榫头、榫杆和固定台，榫头为球型并设置在球型腔内与球型腔间隙配合，榫杆的表面为弧面结构，固定台与下锚固板固定连接。利用减震榫的水平滞回性能进行水平方向的减震耗能，通过在减震榫上部设置相配合的传力套筒起到水平传力及竖向抗拉作用。本实用新型在具备水平减震的同时，还具备竖向抗拉功能，特别适用于高烈度近场地震区。

Description

一种具备抗拉功能的减震耗能装置

技术领域

本实用新型属于桥梁及建筑结构领域，具体说的是一种具备抗拉功能的减震耗能装置。

背景技术

我国是地震灾害多发国家，随着我国桥梁基础建设的发展，桥梁抗震问题越来越被重视，同时也应运而生了许多桥梁抗震产品，比如摩擦摆支座、高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座、金属耗能器及粘滞阻尼器等。其中金属耗能器多由低屈服点钢材制成，主要包括减震榫、E型钢、C型钢、U型钢等，减震榫以其造价低、尺寸小、耗能能力强等特点在桥梁工程建设中的应用越来越广泛。目前常用的减震榫大多只具备水平方向的减震功能，竖向不具备抗拉功能，对于一些高烈度地区，竖向地震作用明显，有可能会出现竖向“跳梁”现象，这就要求减震装置在具有水平减震功能的同时，还要具备竖向抗拉功能。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具备抗拉功能的减震耗能装置，利用减震榫的水平滞回性能进行水平方向的减震耗能，通过在减震榫上部设置相配合的传力套筒起到水平传力及竖向抗拉作用。本发明在具备水平减震的同时，还具备竖向抗拉功能，特别适用于高烈度近场地震区。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种具备抗拉功能的减震耗能装置，包括传力套筒、固定件、减震榫杆和下锚固板，传力套筒为分瓣结构并通过固定件固定为一体，传力套筒的上部设有连接台，传力套筒的下部设有套筒，套筒的筒腔为球型腔，减震榫杆包括同轴线依次一体设置的榫头、榫杆和固定台，榫头为球型并设置在球型腔内与球型腔间隙配合，榫杆的表面为弧面结构，固定台与下锚固板固定连接。

传力套筒对称分为两瓣。

固定件为固定螺栓和固定螺母。

固定台为圆柱台，下锚固板上设有用于与固定台固定的安装孔，固定台的外侧设有外螺纹，安装孔内设有与外螺纹相配合的内螺纹。

连接台和下锚固板的四周设有通孔。

固定台与下锚固板焊接固定。

套筒的外侧设置有加强筋。

本实用新型有益效果是：

1）本发明提出一种具备抗拉功能的减震耗能装置，正常运行时，梁体带动传力套筒1沿水平运动，由于减震榫杆4球头与传力套筒1之间具有间隙，可以保证梁体在正常情况下的滑动和转动要求，同时减震榫杆4不参与工作，有效保证了减震榫杆4的使用寿命。

2）地震发生时，受竖向地震力的作用，梁体带动传力套筒1、减震榫杆4、下锚固板5等实现竖向抗拉功能；受水平地震力的影响，传力套筒1沿水平方向运动，运动一段距离后与减震榫杆5球头接触，将地震力传递给减震榫杆5，减震榫杆整体发生屈服变形，耗散水平地震力。

3）本发明在实现水平减震耗能的同时，还具备竖向抗拉功能，可以配合现有的减隔震产品使用，以增加竖向抗拉功能和提高水平耗能能力，适用于高烈度进场地震区；因采用球型腔与球形头间隙匹配的形式，可以在竖向地震时，实现抗拉作用，榫头和套筒之间不会发生脱离，同时，该设计形式加大了地震时套筒和榫头的接触速度，不论是竖向地震力还是水平地震力，减震榫杆能更快的进入屈服状态，耗散地震地的效果更好。

4）本发明结构简单、可靠、经济性好。

附图说明

图1为本实用新型的三维视图。

图2为本实用新型的三维半剖结构示意图。

图3为本实新型的传力套筒分瓣结构示意图。

附图标记：1、传力套筒，2、固定螺栓，3、固定螺母，4、减震榫杆，5、下锚固板，6、加强筋，4-1、榫头，4-2、榫杆，4-3、固定台。

具体实施方式

参照图1～图2，1、一种具备抗拉功能的减震耗能装置，包括传力套筒1、固定件、减震榫杆4和下锚固板5。

传力套筒1为分瓣结构并通过固定件固定为一体，传力套筒1最优设计形式为等分分瓣，例如两瓣、三瓣、四瓣等，传力套筒1的上部设有连接台，连接台用于与上方的建筑或桥梁连接，可采用固定件与上部结构连接也可采用焊接形式进行连接，根据需要设置连接台的大小与形状，传力套筒1的下部设有套筒，套筒可设计为圆柱形，套筒的筒腔为球型腔，即套筒的筒口直径要小于筒腔直径，减震榫杆4包括同轴线依次一体设置的榫头4-1、榫杆4-2和固定台4-3，减震榫杆4可一体成型，采用特种低碳钢，屈服强度200～250MPa、最大屈服塑性应变1.5%～3%，榫头4-1为球型并设置在球型腔内与球型腔间隙配合，榫头4-1的直径大于套筒的筒口直径，这样在受到竖向力时，不会从球形腔内脱离，榫杆4-2的表面为弧面结构，其弧面曲线满足多次方曲线方程；固定台4-3与下锚固板5固定连接，固定连接的形式也采用焊接或螺纹连接，下锚固板5与下部结构可采用固定件的形式进行连接，也可采用焊接形式进行连接。

传力套筒1对称分为两瓣，即能满足榫头的合理安装，又能快速拆卸对整个装置的各个部件进行更换。

固定件为固定螺栓和固定螺母。

传力套筒1为分瓣结构，两个分瓣结构通过固定螺栓2和固定螺母3连接为整体传力套筒1结构。传力套筒1、减震榫杆4、下锚固板5自上而下同轴放置，榫头4-1与球形腔之间具有间隙，间隙量大小由梁体正常位移量的大小决定，该间隙可以适应梁部结构的位移和转动。减震榫杆4的榫头4-1的最大投影圆大于所述套筒1下部的筒口通孔圆，以保证传力套筒1沿竖向向上运动时可以与减震榫杆4的榫头4-1接触，以起到竖向抗拉作用。

传力套筒1内部为球型空心腔结构，上部可设置圆形通孔，下部的筒口通孔与底面交接位置设置有倒角，上部通孔与球型腔交接的部位设有倒圆。

当固定台4-3和下锚固板5采用螺纹连接时，固定台4-3为圆柱台，下锚固板5上设有用于与固定台4-3固定的安装孔，固定台4-3的外侧设有外螺纹，安装孔内设有与外螺纹相配合的内螺纹。

如图1、图2所示，连接台和下锚固板5的四周设有通孔，利用地脚螺栓穿过通孔与下部结构或下部结构连接。

如图2所示，下锚固板5下部设置有圆柱台，可插入下部结构中进行定位。

如图3所示，套筒的外侧设置有加强筋6，可通过两瓣结构相贴合的加强筋上开设通孔，通过固定件将两瓣的加强筋固定在一起，实现传力套筒的整体成型。

在不发生地震时，梁体正常运行，当梁体发生水平滑移时，梁体带动传力套筒1沿水平方向运动，由于榫头与传力套筒1之间具有间隙，可以保证梁体在正常运行时的位移和转动要求，同时减震榫杆4不参与工作，有效保证了减震榫杆4的使用寿命。

在发生地震时，受竖向地震力的作用，梁体带动传力套筒1、减震榫杆4、下锚固板5等实现竖向抗拉功能；受水平地震力的影响，传力套筒1沿水平方向滑动，与减震榫杆4球头接触，将地震力传递给减震榫杆4，减震榫杆4整体发生屈服变形，耗散水平地震力。采用球形的榫头和球型腔相结合，在受到偏向竖向的力时，减震榫杆4也能感受到传力套筒的传递力，减震榫杆4即可以实现抗拉又能屈服变形，实现减震效果。

以上仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制或限定本发明。对于本领域的研究或技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明所声明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具备抗拉功能的减震耗能装置，其特征在于：包括传力套筒（1）、固定件、减震榫杆（4）和下锚固板（5），传力套筒（1）为分瓣结构并通过固定件固定为一体，传力套筒（1）的上部设有连接台，传力套筒（1）的下部设有套筒，套筒的筒腔为球型腔，套筒的筒口直径要小于筒腔直径，减震榫杆（4）包括同轴线依次一体设置的榫头（4-1）、榫杆（4-2）和固定台（4-3），榫头（4-1）为球型并设置在球型腔内与球型腔间隙配合，榫头（4-1）的最大投影圆大于套筒下部的筒口通孔圆，榫杆（4-2）的表面为弧面结构，固定台（4-3）与下锚固板（5）固定连接。

2.如权利要求1所述的一种具备抗拉功能的减震耗能装置，其特征在于：传力套筒（1）对称分为两瓣。

3.如权利要求1所述的一种具备抗拉功能的减震耗能装置，其特征在于：固定件为固定螺栓和固定螺母。

4.如权利要求1所述的一种具备抗拉功能的减震耗能装置，其特征在于：固定台（4-3）为圆柱台，下锚固板（5）上设有用于与固定台（4-3）固定的安装孔，固定台（4-3）的外侧设有外螺纹，安装孔内设有与外螺纹相配合的内螺纹。

5.如权利要求1所述的一种具备抗拉功能的减震耗能装置，其特征在于：连接台和下锚固板（5）的四周设有通孔。

6.如权利要求1所述的一种具备抗拉功能的减震耗能装置，其特征在于：固定台（4-3）与下锚固板（5）焊接固定。

7.如权利要求1所述的一种具备抗拉功能的减震耗能装置，其特征在于：套筒的外侧设置有加强筋（6）。

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