CN217839681U - 一种基于c型钢阻尼的多向位移横向抗风支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，包括平行间隔设置的第一座板和第二座板、依次设于第一座板和第二座板之间的平面滑板、球冠衬板、中座板、底盆、设于球冠衬板与中座板之间的第一球面滑板、设于中座板与底盆之间的碟簧、设于底盆与第二座板之间的C型钢和导向板以及设于导向板与底盆之间的剪力销；C型钢在底盆与第二座板的顺桥向上相对的两侧分别安装；导向板在底盆与第二座板的横桥向上相对的两侧分别安装；通过导向板保证底盆与第二座板在非地震工况下能够作为整体运动发挥横向抗风支座功能；剪力销在地震力作用下断裂后，通过支座横桥向的位移引起C型钢弯曲实现减震耗能，进而保护桥梁结构不被破坏。

Description

一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座

技术领域

本实用新型属于桥梁支座技术领域，更具体地，涉及一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座。

背景技术

随着我国铁路桥梁发展的需要，一批大跨度及大承载力的斜拉桥及悬索桥陆续登上舞台。这些斜拉桥及悬索桥的塔体侧面与梁体的外侧面之间竖直放置有横向抗风支座，该种横向抗风支座与塔身及梁体锚固连接。该横向抗风支座能够限制由风力引起的梁体横桥向的摆动，能承受住梁体传递的横向水平力，同时可满足梁体在纵桥向位移和竖桥向位移的需求，及横桥向的一定的位移需求。

在非地震工况下，传统横向抗风支座在正常工作情况下可抵抗横向风载荷，限制由风力引起的梁体横桥向位移，承受梁体传递的横向水平力，同时可以满足梁体纵桥向位移和竖桥向位移以及梁体的各向转动。但当地震作用下，横向水平力急剧增大，横向位移也急剧增大，现有的横向抗风支座无法满足，导致横向地震力通过横向抗风支座直接传递到梁体结构上，梁体因横向地震力的增大而受损甚至结构遭到破坏，影响桥梁结构的安全和使用寿命。

因此，要同时兼备以上两种要求，目前的横向抗风支座无法满足，对于特殊工况的桥梁架设，现需要一种支座能长久实现这两项功能并保证桥梁稳定性及安全性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，将支座整体放置在设计位置后，在非地震工况下，导向板将第二支座与底盆固接，圆周挡板将中座板与底盆固接，整个支座作为一个单向型活动球型支座，能够完成横向抗风支座的功能，包括纵向滑动、横向小位移滑动及一定的转角位移滑动；在地震工况下，导向板上的剪力销在地震作用下被剪断，剪力销上的限位功能结构失效，一方面支座在地震力作用下进行横向大位移的滑动，另一方面所述底盆与所述第二座板之间的所述C型钢作为阻尼结构发挥作用，通过支座横桥向的位移引起所述C型钢弯曲及变形来减震耗能，进而使支座抗震耗能发挥作用，起到保护桥梁作用；同时，导向板与底盆之间镶嵌设置有直线滑动组件，能够保证支座横向大位移的直线运动；本实用新型结构简单，功能多样，易操作易实现，能同时兼备桥梁所需的横向大位移及减震耗能效果，并很大程度上降低所需的人力物力，极具实用性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，包括平行间隔设置的第一座板和第二座板、依次设于所述第一座板和第二座板之间的平面滑板、球冠衬板、中座板、底盆、设于所述球冠衬板与所述中座板之间的第一球面滑板、设于所述中座板与所述底盆之间的碟簧、设于所述底盆与所述第二座板之间的C型钢和导向板以及设于所述导向板与所述底盆之间的剪力销；其中，

所述C型钢在所述底盆与所述第二座板的顺桥向上相对的两侧分别安装；所述导向板在所述底盆与所述第二座板的横桥向上相对的两侧分别安装；

所述中座板与所述底盆的圆周设置有圆周挡板；

所述导向板与所述底盆之间设置耐磨板和不锈钢板；所述导向板和所述底盆之间彼此镶嵌设置有直线滑动组件；通过所述导向板保证所述底盆与所述第二座板在非地震工况下能够作为整体运动发挥横向抗风支座功能；所述剪力销在地震力作用下断裂后，通过支座横桥向的位移引起所述C型钢弯曲实现减震耗能，进而保护桥梁结构不被破坏。

进一步地，所述直线滑动组件包括设于所述所述底盆侧面的滑块和设于所述导向板上与所述滑块相配套的滑槽。

进一步地，所述球冠衬板的外圈部分通过所述平面滑板与所述第一座板固定，中间部分与所述第一座板的中间形成间隙。

进一步地，所述第一座板与所述球冠衬板之间的所述间隙设有压板，所述压板和所述球冠衬板之间设有第二球面滑板。

进一步地，所述压板、所述球冠衬板、所述中座板之间通过抗拉轴穿接固定在一起。

进一步地，所述中座板靠近所述底盆的一侧设有凸块，所述所述底盆靠近所述中座板的一侧设有与所述凸块相配套的凹槽；所述碟簧在所述凸块的外周周向设置。

进一步地，所述第一座板和所述球冠衬板之间设有第一密封环；

所述平面滑板设于所述第一密封环的环形空间内。

进一步地，所述球冠衬板和所述中座板之间设有第二密封环；

所述第一球面滑板设于所述第二密封环的环形空间内。

进一步地，所述球冠衬板与平面滑板的接触面为平面，靠近中座板的一侧为凸面。

进一步地，所述第一座板与桥梁底部的混凝土固定；所述第二座板与桥梁固定。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本实用新型的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，在平行间隔设置的第一座板和第二座板之间依次设平面滑板、球冠衬板、中座板、底盆，在所述球冠衬板与所述中座板之间设第一球面滑板，在所述中座板与所述底盆之间设碟簧，在所述底盆与所述第二座板之间分别设C型钢和导向板，在所述导向板与所述底盆之间设剪力销；所述C型钢在顺桥向上设置，所述导向板在横桥向上设置；在所述中座板与所述底盆的圆周设置有圆周挡板，通过圆周挡板将中座板与底盆固接，通过所述导向板将所述底盆与所述第二座板连为一整体，在非地震工况下整个支座作为一个单向型活动球型支座，能够完成横向抗风支座的功能，包括纵向滑动、横向小位移滑动及一定的转角位移滑动；在所述导向板与所述底盆之间设置耐磨板和不锈钢板，使得在地震工况下，所述导向板上的剪力销会因地震力作用而断裂后支座能够满足桥梁在横桥向进行大位移滑动，以此来满足横向抗风支座在地震工况下的横向大位移需求；所述剪力销在地震力作用下断裂后，所述底盆与所述第二座板之间的所述C型钢作为阻尼结构发挥作用，通过支座横桥向的位移引起所述C型钢弯曲及变形来减震耗能，起到保护桥梁作用；同时，导向板与底盆之间镶嵌设置有直线滑动组件，能够保证支座横向大位移的直线运动；本实用新型结构简单，功能多样，易操作易实现，能同时兼备桥梁所需的横向大位移及减震耗能效果，并很大程度上降低所需的人力物力，极具实用性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座的顺桥向剖视结构示意图；

图2为本实用新型实施例一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座的局部放大结构示意图(顺桥向)；

图3为本实用新型实施例一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座的横桥向剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座的直线滑动组件的结构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-第一座板、11-地脚螺栓组件、12-密封环、2-第二座板、3-平面滑板、4-球冠衬板、41-第一球面滑板、42-间隙、43-压板、44-第二球面滑板、45-抗拉轴、5-中座板、51-碟簧、52-凸块、6-底盆、7-C型钢、8-导向板、81-耐磨板、82-不锈钢板、83-直线滑动组件、9-剪力销。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，当元件被称为“固定于”、“设置于”或“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上；术语“安装”、“相连”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”......仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”......的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-图4所示，本实用新型提供一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，包括平行间隔设置的第一座板1和第二座板2、依次设于所述第一座板1和第二座板2之间的平面滑板3、球冠衬板4、中座板5、底盆6、设于所述球冠衬板4与所述中座板5之间的第一球面滑板41、设于所述中座板5与所述底盆6之间的碟簧51、设于所述底盆6与所述第二座板2之间的C型钢7和导向板8以及设于所述导向板8与所述底盆6之间的剪力销9；本实用新型通过在所述底盆6与所述第二座板2之间设所述导向板8，保证底盆6与第二座板2在非地震工况下时能够作为整体运动；所述C型钢7在所述底盆6与所述第二座板2的顺桥向上相对的两侧分别安装；所述导向板8在所述底盆6与所述第二座板2的横桥向上相对的两侧分别安装；在非地震工况下，支座在各部件的连接下作为一个整体，完成横向抗风支座的功能；在所述导向板8与所述底盆6之间设有耐磨板81和不锈钢板82，使得在地震工况下，所述导向板8上的剪力销9会因地震力作用而断裂后使支座可满足桥梁在横桥向进行大位移滑动，以此来满足横向抗风支座在地震工况下的横向大位移需求；所述剪力销9在地震力作用下断裂后，所述底盆6与所述第二座板2之间的所述C型钢7作为阻尼结构发挥作用，通过支座横桥向的位移引起所述C型钢7弯曲及变形来减震耗能，起到保护桥梁作用；本实用新型结构简单，功能多样，易操作易实现，能同时兼备桥梁所需的横向大位移及减震耗能效果，并很大程度上降低所需的人力物力，极具实用性。

进一步地，如图1-图4所示，所述第一座板1的一侧通过第一螺栓组件11固定于桥梁底部的混凝土，另一侧安装平面滑板3和密封环12后与球冠衬板4的底面贴实，如此实现所述第一座板1在顺桥向的滑动；所述密封环12设于所述第一座板1和所述球冠衬板4之间；所述平面滑板3设于所述密封环12的环形空间内；所述球冠衬板4与平面滑板3的接触面为平面，靠近中座板5的一侧为凸面；所述球冠衬板4的外圈部分通过所述平面滑板3与所述第一座板1固定，中间部分与所述第一座板1的中间形成间隙；所述第一座板1与所述球冠衬板4之间设有压板43，所述压板43和所述球冠衬板4之间设有第二球面滑板44；所述压板43、所述球冠衬板4、所述中座板5之间通过抗拉轴45穿接固定在一起；第二座板2通过第二螺栓组件21与桥梁固定；所述第一座板1和所述第二座板2之间通过连接板连接在一起，进而实现支座整体的固定，便于整体安装。

进一步地，如图1-图4所示，所述中座板5靠近所述底盆6的一侧设有凸块52，所述所述底盆6靠近所述中座板5的一侧设有与所述凸块相配套的凹槽61；所述碟簧51在所述凸块52的外周周向设置，通过所述碟簧51实现支座在横桥向一定的位移；所述中座板5与所述底盆6的圆周设置有圆周挡板，能够保证支座中间结构的整体性；所述导向板8和所述底盆6之间彼此镶嵌设置有直线滑动组件83，所述直线滑动组件83包括设于所述所述底盆6侧面的滑块和设于所述导向板8上与所述滑块相配套的滑槽；所述剪力销9在地震工况下被剪断后，通过滑块在滑槽内能够横向滑动，以保证支座在横向运动时保持直线运动不偏移；所述剪力销9在非地震工况下不会被剪断，在地震工况下剪力销被剪断后，所述底盆6与所述第二座板2之间的所述C型钢7发挥作用，通过支座横桥向的位移引起所述C型钢7弯曲及变形来减震耗能，减震功能开始运行，进而起到保护桥梁作用。

本实用新型提供的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座的工作原理：在平行间隔设置的第一座板1和第二座板2之间依次设平面滑板3、球冠衬板4、中座板5、底盆6，在所述球冠衬板4与所述中座板5之间设第一球面滑板41，在所述中座板5与所述底盆6之间设碟簧51，在所述底盆6与所述第二座板2之间分别设C型钢7和导向板8，在所述导向板8与所述底盆6之间设剪力销9；所述C型钢在顺桥向上设置，所述导向板8在横桥向上设置；在所述中座板与所述底盆的圆周设置有圆周挡板，通过圆周挡板将中座板5与底盆6固接，通过所述导向板8将所述底盆6与所述第二座板2连为一整体，在非地震工况下整个支座作为一个单向型活动球型支座，能够完成横向抗风支座的功能，包括纵向滑动、横向小位移滑动及一定的转角位移滑动；在所述导向板8与所述底盆6之间设置耐磨板81和不锈钢板82，使得在地震工况下，所述导向板8上的剪力销9会因地震力作用而断裂后支座能够满足桥梁在横桥向进行大位移滑动，以此来满足横向抗风支座在地震工况下的横向大位移需求；所述剪力销9在地震力作用下断裂后，所述底盆6与所述第二座板2之间的所述C型钢7作为阻尼结构发挥作用，通过支座横桥向的位移引起所述C型钢7弯曲及变形来减震耗能，起到保护桥梁作用；同时，导向板8与底盆6之间镶嵌设置有直线滑动组件83，能够保证支座横向大位移的直线运动；本实用新型结构简单，功能多样，易操作易实现，能同时兼备桥梁所需的横向大位移及减震耗能效果，并很大程度上降低所需的人力物力，极具实用性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，其特征在于：包括平行间隔设置的第一座板(1)和第二座板(2)、依次设于所述第一座板(1)和第二座板(2)之间的平面滑板(3)、球冠衬板(4)、中座板(5)、底盆(6)、设于所述球冠衬板(4)与所述中座板(5)之间的第一球面滑板(41)、设于所述中座板(5)与所述底盆(6)之间的碟簧(51)、设于所述底盆(6)与所述第二座板(2)之间的C型钢(7)和导向板(8)以及设于所述导向板(8)与所述底盆(6)之间的剪力销(9)；其中，

所述C型钢(7)在所述底盆(6)与所述第二座板(2)的顺桥向上相对的两侧分别安装；所述导向板(8)在所述底盆(6)与所述第二座板(2)的横桥向上相对的两侧分别安装；

所述中座板(5)与所述底盆(6)的圆周设置有圆周挡板；

所述导向板(8)与所述底盆(6)之间设置耐磨板(81)和不锈钢板(82)；所述导向板(8)和所述底盆(6)之间彼此镶嵌设置有直线滑动组件(83)；通过所述导向板(8)保证所述底盆(6)与所述第二座板(2)在非地震工况下能够作为整体运动发挥横向抗风支座功能；所述剪力销(9)在地震力作用下断裂后，通过支座横桥向的位移引起所述C型钢(7)弯曲实现减震耗能，进而保护桥梁结构不被破坏。

2.根据权利要求1所述的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，其特征在于：所述直线滑动组件(83)包括设于所述底盆(6)侧面的滑块和设于所述导向板(8)上与所述滑块相配套的滑槽。

3.根据权利要求2所述的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，其特征在于：所述球冠衬板(4)的外圈部分通过所述平面滑板(3)与所述第一座板(1)固定，中间部分与所述第一座板(1)的中间形成间隙(42)。

4.根据权利要求3所述的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，其特征在于：所述第一座板(1)与所述球冠衬板(4)之间的所述间隙(42)设有压板(43)，所述压板(43)和所述球冠衬板(4)之间设有第二球面滑板(44)。

5.根据权利要求4所述的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，其特征在于：所述压板(43)、所述球冠衬板(4)、所述中座板(5)之间通过抗拉轴(45)穿接固定在一起。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，其特征在于：所述中座板(5)靠近所述底盆(6)的一侧设有凸块(52)，所述底盆(6)靠近所述中座板(5)的一侧设有与所述凸块(52)相配套的凹槽(61)；所述碟簧(51)在所述凸块(52)的外周周向设置。

7.根据权利要求6所述的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，其特征在于：所述第一座板(1)和所述球冠衬板(4)之间设有第一密封环(12)；

所述平面滑板(3)设于所述第一密封环(12)的环形空间内。

8.根据权利要求7所述的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，其特征在于：所述球冠衬板(4)和所述中座板(5)之间设有第二密封环(13)；

所述第一球面滑板(41)设于所述第二密封环(13)的环形空间内。

9.根据权利要求1-5中任一项、7或8所述的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，其特征在于：所述球冠衬板(4)与平面滑板(3)的接触面为平面，靠近中座板(5)的一侧为凸面。

10.根据权利要求1-5中任一项、7或8所述的一种基于C型钢阻尼的多向位移横向抗风支座，其特征在于：所述第一座板(1)与桥梁底部的混凝土固定；所述第二座板(2)与桥梁固定。

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