CN210766429U - 一种新型变刚度减隔震支座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型变刚度减隔震支座，属于桥梁减隔震技术领域，其主要通过布置上支座板、上衬板、下衬板以及下支座板，分别形成第一滑动摩擦副、转动摩擦副以及第二滑动摩擦副，其在正常情况下能满足桥梁温度位移及转动需求，而在地震时又可对桥梁进行减隔震。其中，衬板和下支座板之间仅能沿纵向发生相对位移，从而实现了整个支座在纵横方向的减震位移量不同，且各个滑动摩擦副之间采用不同的摩擦材料，形成不同的摩擦系数，可满足桥梁在水平各向上不同的减震位移量、刚度、阻尼性能需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁隔震技术领域，具体而言，尤其涉及一种新型变刚度减隔震支座。
背景技术
国内建设的公路、铁路交通线路大多都会经过地震带，部分线路会经过西部山区高烈度地震区，为了确保桥梁的安全性，尤其是位于地震较活跃地区的大型桥梁的抗震性能，必须对桥梁结构进行抗震性能设计，以提高其安全性。其中，摩擦摆支座为常见的减隔震桥梁构件之一，其具有较强的自复位能力和优良的隔震和减震性能。摩擦摆支座的原理是，将桥梁等结构物本身与墩台隔离，利用摩擦摆支座的隔震周期来延长结构的自振周期，减少地震引起的动力放大效应，通过动势能转换及摩擦耗能，有效地转移和消耗地震能量。然而，传统的摩擦摆支座存在以下不足：传统的摩擦摆支座在水平横向和水平纵向上减震位移量是完全相同的，其不能依据桥梁不同的实际结构(直线桥梁、曲线桥梁、斜交桥梁等)所带来的横向或纵向上不同自振特性，而对不同水平方向的减震位移量进行针对性调整。
实用新型内容
综上所述，本实用新型所解决的技术问题是：提供一种水平横向和水平纵向减震位移量不同的摩擦摆支座，以适用桥梁在各水平方向上减震位移量需求不同的情况。
而本实用新型为解决上述技术问题所采用的方案为：
一种新型变刚度减隔震支座，包括从上至下依次布置的上支座板，滑动衬板和下支座板，所述滑动衬板的顶部及底部均为球面，所述滑动衬板主要由分置于上下两侧的上衬板和下衬板所构成，所述上衬板和下衬板之间的接触面为球面，且两者构成转动摩擦副，所述上衬板包括有构成滑动衬板顶部的上球面滑板，而所述下衬板则包括有构成滑动衬板底部的下球面滑板，所述上支座板的底面构成有向上凹陷的上球面，所述上球面滑板与上球面形成第一滑动摩擦副，所述下支座板的顶面构成有向下凹陷的下球面，所述下球面滑板与下球面构成第二滑动摩擦副，还包括有用于限制下球面滑板和下支座板之间相对横向位移的横向限位组件。
进一步的，所述上衬板的侧部连接有用于限制其水平位移的上衬板限位块，所述上衬板限位块与上支座板之间通过竖直布置的第一抗剪销相固定。
进一步的，所述上支座板的底部沿下球面的周沿设有一圈向下延伸的防落梁挡块。
进一步的，所述横向限位组件主要由两块分置于下衬板左右两侧的横向限位块所构成，所述横向限位块与下支座板之间固定连接。
进一步的，所述横向限位块与下支座板之间通过螺钉连接。
进一步的，所述下支座板顶部设有凹槽，横向限位块的底部嵌入在凹槽内。
进一步的，还包括有分置于下衬板前后两侧的纵向限位块，所述纵向限位块与下衬板相抵，纵向限位块与下支座板之间通过竖直布置的第二抗剪销相固定。
进一步的，所述上球面滑板的顶面与上球面之间的曲率半径相同，所述下球面滑板的底面与下球面之间的曲率半径相同。
进一步的，所述上球面和下球面的曲率半径不同。
进一步的，所述上球面滑板和上球面之间的摩擦系数与下球面滑板和下球面之间的摩擦系数不同。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
本实用新型通过布置上支座板、上衬板、下衬板以及下支座板，分别形成第一滑动摩擦副、第二滑动摩擦副以及转动摩擦副，其中，下衬板和下支座板之间仅能沿前后方向发生相对位移，从而实现了整个摩擦摆支座在左右方向以及前后方向的减震位移量的不同，可适用桥梁在各水平方向上减震位移量需求不同的情况。同时，本实用新型所提供一种新型变刚度摩擦摆支座中的各个滑动摩擦副摩擦系数不同，可满足桥梁水平各向上不同的减震位移量、刚度、阻尼性能需求。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的主视角方向上的剖面示意图；
图2为本实用新型实施例1的侧视角方向上的剖面示意图；
图3为本实用新型实施例1中横向限位块的结构示意图。
【具体符号说明】
1-上支座板，2-滑动衬板，21-上衬板，22-下衬板，3-下支座板，41-上球面滑板，42-中间球面滑板，43-下球面滑板，5-上衬板限位块，6-第一抗剪销，7-防落梁挡环，8-横向限位块，9-纵向限位块，10-第二抗剪销。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型所提供的一种新型变刚度减隔震支座做详细介绍。
实施例1
如图1至图3所示，本实施例1所提供的一种新型变刚度减隔震支座，图1为主视角方向上的剖面示意图，而图2为侧视角方向上的剖面示意图，其包括有从上至下依次布置的上支座板1，滑动衬板2和下支座板3，所述滑动衬板2的顶部及底部均为球面，所述滑动衬板2主要由分置于上下两侧的上衬板21和下衬板22所构成，所述上衬板21和下衬板22之间的接触面为球面，且两者构成转动摩擦副，所述上衬板21包括有构成滑动衬板2顶部的上球面滑板41，而所述下衬板22则包括有构成滑动衬板2底部的下球面滑板43，所述上支座板1的底面构成有向上凹陷的上球面，所述上球面滑板41与上球面形成第一滑动摩擦副，所述下支座板3的顶面构成有向下凹陷的下球面，所述下球面滑板43与下球面构成第二滑动摩擦副，还包括有用于限制下球面滑板43和下支座板3之间相对横向位移的横向限位组件。
对于第一滑动摩擦副和第二滑动摩擦副而言，上球面滑板41可相对于上球面沿水平各个方向进行滑移，而下球面滑板43则因为横向限位组件的限位作用，仅能发生沿前后方向，即纵向上的相对位移，所以对于整个减隔震支座而言，上支座板1和下支座板3在纵横方向上的位移量是不同的。同时，上衬板21和下衬板22之间能进行正常的转动，以实现支座的正常转角功能。
在本实施例1中，上衬板21包括有构成上衬板21的底部，且其底面呈向上凹陷的球面状的中间球面滑板42，而下衬板22的顶部则对应设置有突出并与中间球面滑板42底面相适配的中间球面，上衬板21通过中间球面滑板42的底面而与下衬板22上的中间球面转动接触。
作为优选实施例方式，在本实施例1中，所述上衬板21的侧部连接有用于限制其水平位移的上衬板限位块5，所述上衬板限位块5与上支座板1之间通过竖直布置的第一抗剪销6相固定。在地震时，当地震水平力大于第一抗剪销6的剪断点时，第一抗剪销6被剪断，上支座板1和上衬板21在水平方向上处于自由状态，上衬板21即可通过上球面滑板41而沿上支座板1的上球面滑动。更为具体的，在本实施例1中，所述上支座板1的底部沿下球面的周沿设有一圈向下延伸的防落梁挡环7。其中，当上衬板21与上支座板1相对移动至极限位置时，上衬板21即可与防落梁挡环7相抵，以避免上衬板21与上支座板1之间的相对滑动位移超限。
其中，如图2所示，上述的横向限位组件主要由分置于下衬板22左右两侧，并与下衬板22相连接的横向限位块8所构成，所述横向限位块8与下支座板3之间固定连接，左右两侧横向限位块8形成一条沿着前后延伸的滑道，而下衬板22则位于此滑道当中做运动轨迹呈圆弧的滑动动作。更为具体的，横向限位块8与下支座板3之间通过螺钉连接，而横向限位块8的顶面为呈与下衬板22运动轨迹相适应的弧面状，以减少横向限位块8的构造成本。
本领域技术人员可以理解的是，因为横向限位块8分置于下衬板22的左右两侧，而下衬板22又置于下支座板3的上方，所以横向限位块8置于下支座板3的上方；进一步的，作为优选实施例，在本实施例1中，所述下支座板3顶部设有凹槽，横向限位块8的底部嵌入在凹槽内。以提高横向限位块8与下支座板3之间的安装稳定性，并避免横向限位块8从下支座板3中脱离。
此外，在本实施例1中，与上述的限位块相同原理的，还包括有分置于下衬板22前后两侧的纵向限位块9，所述纵向限位块9与下衬板22相抵，纵向限位块9与下支座板3之间通过竖直布置的第二抗剪销10相固定。在地震时，当第二抗剪销10所受的沿前后的剪切力大于第二抗剪销10的剪断点时，第二抗剪销10即被剪断，下衬板22即可相对于下支座板3沿前后方向滑动。
本实施例1中，所述上球面滑板41的顶面与上球面之间的曲率半径相同，所述下球面滑板43的底面与下球面之间的曲率半径相同，而上球面和下球面的曲率半径不同，以在两个方向形成不同的减隔震周期。
进一步的，在本实施例1中，所述上球面滑板41和上球面之间的摩擦系数与下球面滑板43和下球面之间的摩擦系数不同，以使两者具有不同的阻尼特性。此外，上述的上球面滑板41、中间球面滑板42和下球面滑板43可以采用相同或不同的高分子摩擦材料制成，具体可以为改性聚四氟乙烯、改性超高分子量聚乙烯或其它高分子摩擦材料。本实施例1中，优选两者采用不同的摩擦材料制成，以使两个滑动摩擦副之间的阻尼性质不同。
Claims (10)
1.一种新型变刚度减隔震支座，包括从上至下依次布置的上支座板，滑动衬板和下支座板，其特征在于：所述滑动衬板的顶部及底部均为球面，所述滑动衬板主要由分置于上下两侧的上衬板和下衬板所构成，所述上衬板和下衬板之间的接触面为球面，且两者构成转动摩擦副，所述上衬板包括有构成滑动衬板顶部的上球面滑板，而所述下衬板则包括有构成滑动衬板底部的下球面滑板，所述上支座板的底面构成有向上凹陷的上球面，所述上球面滑板与上球面形成第一滑动摩擦副，所述下支座板的顶面构成有向下凹陷的下球面，所述下球面滑板与下球面构成第二滑动摩擦副，还包括有用于限制下球面滑板和下支座板之间相对横向位移的横向限位组件。
2.如权利要求1所述的一种新型变刚度减隔震支座，其特征在于：所述上衬板的侧部连接有用于限制其水平位移的上衬板限位块，所述上衬板限位块与上支座板之间通过竖直布置的第一抗剪销相固定。
3.如权利要求1或2所述的一种新型变刚度减隔震支座，其特征在于：所述上支座板的底部沿下球面的周沿设有一圈向下延伸的防落梁挡环。
4.如权利要求1所述的一种新型变刚度减隔震支座，其特征在于：所述横向限位组件主要由两块分置于下衬板左右两侧的横向限位块所构成，所述横向限位块与下支座板之间固定连接。
5.如权利要求4所述的一种新型变刚度减隔震支座，其特征在于：所述横向限位块与下支座板之间通过螺钉连接。
6.如权利要求4所述的一种新型变刚度减隔震支座，其特征在于：所述下支座板顶部设有凹槽，横向限位块的底部嵌入在凹槽内。
7.如权利要求1所述的一种新型变刚度减隔震支座，其特征在于：还包括有分置于下衬板前后两侧的纵向限位块，所述纵向限位块与下衬板相抵，纵向限位块与下支座板之间通过竖直布置的第二抗剪销相固定。
8.如权利要求1所述的一种新型变刚度减隔震支座，其特征在于：所述上球面滑板的顶面与上球面之间的曲率半径相同，所述下球面滑板的底面与下球面之间的曲率半径相同。
9.如权利要求8所述的一种新型变刚度减隔震支座，其特征在于：所述上球面和下球面的曲率半径不同。
10.如权利要求1所述的一种新型变刚度减隔震支座，其特征在于：所述上球面滑板和上球面之间的摩擦系数与下球面滑板和下球面之间的摩擦系数不同。
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| CN113463503A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-01 | 阳光学院 | 一种双衬板桥梁减震支座 |
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