CN212426712U - 一种榫型钢阻尼减震支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种榫型钢阻尼减震支座，属于桥梁减隔震技术领域。构成该支座的技术方案：包括由上支座板、球冠衬板、中间座板、下支座板构成的支座本体，该支座本体通过榫型元件固定于框架中；榫型元件分为对应于所述支座本体周侧的第一组榫型元件和第二组榫型元件，并且榫型元件的上端部与所述的框架连接固定；而第一组榫型元件的下端部与下支座板固定，第二组榫型元件的下端与的中间座板固定；框架为其截面呈凹形槽结构的侧板构成的整体结构。采用该榫型钢阻尼减震支座能够有效的减小地震动力作用对桥梁结构的损伤和破坏。

Description

一种榫型钢阻尼减震支座

技术领域

本实用新型涉及桥梁减隔震技术领域，尤其涉及一种榫型钢阻尼减震支座。

背景技术

桥梁支座是桥梁上部结构与下部结构（墩台基础）的重要传力联接装置，其功能是将上部结构可靠地定位于墩台上，并承受上部结构传给墩台的各种作用力。其结构由下而上包括下支座板、中间座板、球冠衬板和上支座板；其中，上支座板与球冠衬板的上平面设置的超高分子量聚乙烯板形成平面摩擦副；球冠衬板的球面与镶嵌在中间座板槽内的球面超高分子量聚乙烯板形成球面摩擦副以实现正常使用状态时的位移和转角功能；为了进一步提高其抗震功能, 在构成支座本体的下支座板与中间座板间设置剪力销，并与焊接有平面不锈钢板的下支座板和新型耐磨滑板形成的大摩擦系数摩擦副共同提供平衡载荷。但该结构的支座仍无法胜任高烈度地震区的桥梁的安全需求。

为此中国专利申请号为201710409881.6、公开号为CN107165041A的发明专利申请公开了一种榫型钢阻尼减震支座，其结构包括支座本体，该支座本体由下而上包括下支座板、中间座板、球冠衬板和上支座板；其中，上支座板与球冠衬板之间通过第一摩擦副滑动接触，球冠衬板与中间座板之间通过第二摩擦副滑动接触，支座本体设置于框架结构内腔，且框架结构通过外侧减震榫组与下支座板连接，框架结构通过内侧减震榫组与中间座板连接。本实用新型提供的减震钢支座能够有效的减小地震动力作用对桥梁结构的损伤和破坏，且方便震后对阻尼耗能部件的更换。

但构成该减震支座的框架采用拼装式结构，四角通过螺栓连接，该结构设计在地震工况下无法提供足够大的刚度。地震工况下，随着减震榫组屈曲变形，框架变形不断变大连接易失效，造成支座阻尼特性不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种可适用于高烈度地震区的、屈服刚度大、减震性能各向一致，结构紧凑设计合理的榫型钢阻尼支座。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种榫型钢阻尼减震支座，包括由上支座板、球冠衬板、中间座板、下支座板构成的支座本体，该支座本体通过榫型元件固定于框架中；所述的榫型元件分为对应于所述支座本体周侧的第一组榫型元件和第二组榫型元件，并且所述榫型元件的上端部与所述的框架连接固定；而所述第一组榫型元件的下端部与所述下支座板固定，所述第二组榫型元件的下端与所述的中间座板固定；所述的框架为其截面呈凹形槽结构的侧板构成的整体结构。

在构成上述一种榫型钢阻尼减震支座的结构中，

——在构成所述框架的凹形槽结构的侧板内侧设置有与之连为一体结构并形成能够将所述支座本体套于其中的加强筋内环板；

——构成所述框架的结构为矩形结构；

——构成所述框架的结构为八角形结构；

——所述第二组榫型元件的下端部通过固定于所述中间座板侧部的连接板与其固定；

——所述的连接板为由竖板和底板构成的折型结构，其中所述的竖板与所述的中间座板固定；所述第二组榫型元件的下端部固定于所述底板上；

——所述的上支座板为其厚度大于构成所述支座本体厚度的三分之一的异型结构，并且其轴向截面呈“工”字型结构；

——所述的框架采用整体铸造成型。

本实用新型所提供的一种榫型钢阻尼减震支座与现有技术相比，具有以下特点：其一，由于构成该支座的框架为其截面为凹形槽结构的的侧板构成的铸造形成的整体结构，其截面设计具有抗弯扭能力强，有效的提高了结构的屈服刚度，保证了减震特性各向一致，保障了框架式连接结构在地震工况下往复运动的稳定性；其二，由于构成该支座的上支座板采用轴向截面呈“工”字型的异型结构，实现结构在位移时避免与框架干涉，保证支座所需位移能力，同时降低结构高度，可以满足铁路标准简支梁使用时的高度要求。

附图说明

图1为本实用新型榫型钢阻尼减震支座的主视结构示意图；

图2 为图1所示支座的左视结构示意图；

图3 为图1所示支座的俯视结构示意图；

图4 为图1所示支座的整体式框架的结构示意图；

图5 为图1所示的支座的上支座板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的榫型钢阻尼减震支座的结构和工作原理做进一步详细说明。

如图1、2所示，为本实用新型提供的榫型钢阻尼减震支座的结构示意图。

构成该榫型钢阻尼减震支座结构包括由其轴向截面呈“工”字型结构（如图5所示）的上支座板1、球冠衬板3、中间座板5和下支座板8构成的支座本体0；其中，焊接有平面不锈钢板的上支座板1和设置有超高分子量聚乙烯板2的球冠衬板形成平面第一摩擦副，焊接有球面不锈钢的球冠衬板3和镶嵌有球面超高分子量聚乙烯板4的中间座板5形成第二球面摩擦副，上述构成支座本体的两个摩擦副实现正常使用状态下的位移和转角功能。在构成上述支座本体的上支座板1的高度套装有其截面为凹形槽结构61的侧板构成的整体结构的悬空整体式框架6，第一组榫型元件7最好是通过焊接固定于对应于支座本体两侧的下支座板8与构成框架6侧板的凹槽61间，第二组榫型元件11最好是通过焊接固定于对应于支座本体两侧的中间座板5与构成框架6侧板的凹槽61间。地震发生后，桥梁上部结构产生的地震水平力通过传导，同时设置在下支座板8与中间座板5间的耐磨板9形成的大摩擦系数的第三摩擦副上实现滑移的同时，地震水平方向的力通过中间座板5传导到连接的第二组榫型元件11上，进而水平力再通过与第二组榫型元件11连接的悬空整体式框架传导到第一组榫型元件7。使两组榫通过上述连接同步变形并实现位移的串联传递，减震榫受力变形过程中首先发生弹性变形，继而发生塑性变形为支座提供阻尼耗能。通常减隔震钢支座的黏滞阻尼比大于0.45，设计位移条件下的低周疲劳循环次数不小于15次。

在构成上述榫型钢阻尼减震支座的结构中：

——为了进一步提高悬空整体式框架结构的屈服刚度，保证了减震特性各向一致，保障框架式连接结构在地震工况下往复运动的稳定性，该侧板构成的框架采用铸造工艺形成整体结构，其截面设计抗弯扭能力强的凹形槽61的结构，并在侧板内侧设置有与之连为一体结构并形成能够将支座本体0套于加强筋板62形成的内环结构63中；

——构成上述框架的结构既可以是与构成支座本体的下支座板对应的四角的矩形结构，但最好是如图3和4所示的包括用于固定第一组榫型元件7和第二组榫型元件11的侧板64、65以及连接该侧板的斜向板66构成的八角形结构，该结构的整体框架其屈服刚度更合理，更能够保证减震特性各向一致以及保障框架式连接结构在地震工况下往复运动的稳定性；

——为了保证第二组榫型元件11的下端与中间座板5的连接的牢固性，在中间座板的侧部设置有由竖板101和底板102构成的折型结构的连接板10，其中通过竖板101与中间座板的侧板固定，第二组榫型元件11的下端焊接固定于底板102上来实现第二组榫型元件11与中间座板5的连接固定；

——构成支座0的上支座板1为其厚度H1大于构成支座本体0的厚度H0的三分之一的异型结构，也即球冠衬板的组装位置处于所述框架的下部，使得结构整体的转动中心处于支座中间部位，该上支座板其轴向截面呈“工”字型结构（如图5所示）实现支座本体结构在位移时避免与框架干涉，保证支座所需位移能力。同时，降低结构高度，满足铁路标准简支梁使用时的高度要求。

Claims (8)

1.一种榫型钢阻尼减震支座，包括由上支座板、球冠衬板、中间座板、下支座板构成的支座本体，该支座本体通过榫型元件固定于框架中；所述的榫型元件分为对应于所述支座本体周侧的第一组榫型元件和第二组榫型元件，并且所述榫型元件的上端部与所述的框架连接固定；而所述第一组榫型元件的下端部与所述下支座板固定，所述第二组榫型元件的下端与所述的中间座板固定；其特征在于：所述的框架为其截面呈凹形槽结构的侧板构成的整体结构。

2.如权利要求1所述的一种榫型钢阻尼减震支座，其特征在于：在构成所述框架的凹形槽结构的侧板内侧设置有与之连为一体结构并形成能够将所述支座本体套于其中的加强筋内环板。

3.如权利要求1所述的一种榫型钢阻尼减震支座，其特征在于：构成所述框架的结构为矩形结构。

4.如权利要求1所述的一种榫型钢阻尼减震支座，其特征在于：构成所述框架的结构为八角形结构。

5.如权利要求1所述的一种榫型钢阻尼减震支座，其特征在于：所述第二组榫型元件的下端部通过固定于所述中间座板侧部的连接板与其固定。

6.如权利要求5所述的一种榫型钢阻尼减震支座，其特征在于：所述的连接板为由竖板和底板构成的折型结构，其中所述的竖板与所述的中间座板固定；所述第二组榫型元件的下端部固定于所述底板上。

7.如权利要求1所述的一种榫型钢阻尼减震支座，其特征在于：所述的上支座板为其厚度大于构成所述支座本体厚度的三分之一的异型结构，并且其轴向截面呈“工”字型结构。

8.如权利要求1所述的一种榫型钢阻尼减震支座，其特征在于：所述的框架采用整体铸造成型。

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