CN217127983U - 一种环形阻尼器和支座 - Google Patents

Abstract

一种环形阻尼器和支座，属于桥梁支座领域，为了解决环形阻尼器协同支座以在各向同性耗能提高耗能强度的问题，两个端部之间的环形组件自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且环形组件在水平面的投影为平面圆形或其类似形，效果是在各向上具有同性结构而在各向耗能。

Description

一种环形阻尼器和支座

技术领域

本实用新型属于建筑支座领域，涉及一种环形阻尼器和支座，特别是可用于桥梁支撑使用。

背景技术

我国位于环太平洋地震带与欧亚地震带之间，受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压，地震断裂带活跃。地震时桥梁结构瞬间承受很大载荷，导致梁墩之间产生较大的相对位移，当相对位移超过梁端搁置长度会产生落梁，给桥梁结构带来不可挽回的严重损失。

桥梁的支座是架设于墩台上、顶面支承桥梁上部结构的重要连接装置，其功能为将上部结构固定于墩台上并承受作用在上部结构的各种力，将它可靠地传给墩台。

在荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下，支座适应上部结构的转角和位移，使上部可自由变形而不产生额外的附加内力。传统的桥梁支座通常因为材料或者结构等原因，容易发生产品的损坏或异常移位等问题，尤其是针对地震发生时，传统的桥梁支座往往不能够产生理想的耗能，不具有好的桥梁结构的隔震和阻尼耗能减震作用，不能够产生足够的位移，容易使桥梁支座结构发生较大的损坏，极易发生桥梁损坏，导致道路的瘫痪，所以桥梁支座一旦发生损坏都需要及时更换桥梁支座，因此更换桥梁支座是桥梁维护中的重要步骤。但是通常传统的桥梁支座在进行部分结构的更换或者全部更换时，更换过程较复杂，成本也较高。所以亟需一种各向同性、耗能效果理想、能够实现大位移要求且减震元件方便更换的桥梁支座。

现有减隔震支座通常设置中间座板与上支座板、下支座板间实现可滑动接触，地震发生后，地震水平方向的力通过桥梁上部结构进行传导，中间座板与上支座板、下支座板间相对滑移耗能，实现减隔震的作用，然而，该种结构使得中间座板与上支座板、下支座板承受全部地震能量，耗能效果有限，且对中间座板与上支座板、下支座板的破坏性较大，而中间座板与上支座板、下支座板的更换难度较大，且成本较高。

中国专利CN215518335U公开了一种缓冲型环向阻尼减震装置，并具体公开了包括支座本体，支座本体的上、下表面分别设有上连接板和下连接板，两块连接板与支座本体可以一体设计，上连接板和下连接板之间呈圆周状设有位于支座本体侧面的环形阻尼器，环形阻尼器对支座实现柔性缓冲限位。该专利图1公开的位于支座本体侧面的环形阻尼器是竖向平面的圆环形阻尼器，起到对桥梁竖向支撑缓冲的作用，且起缓冲耗能作用的只有竖向平面的圆环形阻尼器，该种结构未考虑地震水平方向力如何实现合理耗能。

实用新型内容

为了解决环形阻尼器各向同性耗能提高耗能强度的问题，本实用新型提出如下技术方案：

一种环形阻尼器，包括环形组件，环形组件的两个端部位于不同竖向高度，所述两个端部之间的环形组件自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且环形组件在水平面的投影为平面圆形或其类似形。

进一步的，环形组件的两个端部位于不同竖向高度且位于同一竖向相对位置。

进一步的，所述两个端部以接近水平方向向外以弧形延伸形成所述环形组件。

进一步的，两个端部的端面所在平面基本与安装该两个端部的支座的上支座板和下支座板的侧面所在平面相垂直。

进一步的，所述的环形阻尼器，还包括上承力套筒和下承力套筒，所述的环形组件的底端部固定安装在下承力套筒的筒孔中，所述的环形组件的顶端部固定安装在上承力套筒的筒孔中。

一种支座，包括上支座板、下支座板、球冠衬板、中间座板和环形阻尼器，上支座板、下支座板位于两相对的不同竖向高度，支座的上支座板下平面与球冠衬板的平面板的上平面之间在竖向上通过第一摩擦副可滑动接触，所述球冠衬板的弧面板的下凸面与中间座板的上凹面之间通过第二摩擦副可滑动接触，所述中间座板的下平面与下支座的上平面之间在竖向上通过第三摩擦副可滑动接触，所述第一摩擦副包括设置于上支座板下平面的不锈钢板及设置于球冠衬板上平面的超高分子量聚乙烯板，所述第二摩擦副包括设置于球面衬板的弧面板的下凸面的球面不锈钢板及设置于中间座板的上凹面的超高分子量聚乙烯板，所述第三摩擦副包括设置于中间座板下平面上的耐磨滑板与设置于下支座板上平面的不锈钢板，环形阻尼器是任一项所述的环形阻尼器，环形阻尼器的所述环形组件的底端部连接在下支座板上，环形组件的顶端部连接在上支座板上，所述顶端部与上支座板的连接位置及所述底端部与下支座板的连接位置位于不同竖向高度。

进一步的，下承力套筒固定在下支座板的支座板侧面或侧面附近的支座板上，上承力套筒安装在上支座板的支座板侧面或侧面附近的支座板上，且上承力套筒和下承力套筒的轴向所在平面基本与安装该两个端部的上支座板和下支座板的侧面所在平面相平行，上承力套筒和下承力套筒的径向所在平面基本与安装该两个端部的上支座板和下支座板的侧面所在平面相垂直。

进一步的，上支座板的下表面由侧面边沿向上支座板中部方向开有不贯通上支座板上表面的矩形槽，上承力套筒上部分具有上平面，所述上承力套筒的上平面与矩形槽的槽底平面在竖向上可滑动接触，且上承力套筒的上平面在上支座板侧面边沿至上支座板中部的方向上的长度小于矩形槽在所述方向上的长度，在矩形槽的与所述方向垂直方向的两个侧面上，各侧面与位于两侧面中部的上承力套筒间通过压块紧压。

进一步的，上支座板的下表面由侧面边沿向上支座板中部方向开有贯通上支座板上表面的矩形槽，上承力套筒上部分连接球头，球头位于矩形槽中，且上承力套筒的球头在上支座板侧面边沿至上支座板中部的方向上能在矩形槽内移动，在矩形槽的与所述方向垂直方向的两个侧面对球头在所述垂直方向限位，使上支座板相对于下支座板发生转动时能引起球头在矩形槽中发生转动。

进一步的，下承力套筒刚性连接在所述下支座板的支座板侧面或侧面附近的支座板上。

进一步的，下承力套筒焊接在所述下支座板的支座板侧面或侧面附近的支座板上。

进一步的，下支座板具有与固定下承力套筒的螺栓相配合的螺纹孔，通过所述螺纹孔与所述螺栓配合将下承力套筒刚性连接在所述下支座板的支座板侧面或侧面附近的支座板上。

有益效果：本实用新型环形阻尼器其自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且在水平面的投影为平面圆形或其类似形，在各向上具有同性结构。从而将支座的耗能范围扩展将耗能强度提高。

附图说明

图1是环形阻尼器支座的示意图。

图2是一种环形阻尼器的分布示意图。

图3是一种环形阻尼器的分布示意图。

图4是环形组件的示意图。

图5是上支座板的示意图。

图6是上支座板与球头配合图。

其中：1.上支座板，2.第一摩擦副，3.球冠衬板，4.第二摩擦副，5.中间座板，6.耐磨滑板， 7.下支座板，8.上承力套筒，9.下承力套筒，10环形组件，11.凹槽，12.支座板侧面，13.端部的端面，14.上支座板和下支座板的侧面，15.上承力套筒的上平面，16.矩形槽的槽底平面，17. 由侧面边沿向上支座板中部方向，18.在矩形槽的与所述方向垂直方向的两个侧面，19.上支座底面短边，20.上支座底面长边，21.球头。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：一种环形阻尼器，包括环形组件10，环形组件10的两个端部位于不同竖向高度，所述两个端部之间的环形组件10自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且环形组件10在水平面的投影为平面圆形或其类似形。进一步的，环形组件10的两个端部位于不同竖向高度且位于同一竖向相对位置。进一步的，所述两个端部以接近水平方向向外以弧形延伸形成所述环形组件10。进一步的，两个端部的端面13所在平面基本与安装该两个端部的支座的上支座板和下支座板的侧面14所在平面相垂直。进一步的，所述的环形阻尼器还包括上承力套筒8和下承力套筒9，所述的环形组件10的底端部固定安装在下承力套筒9 的筒孔中，所述的环形组件10的顶端部固定安装在上承力套筒8的筒孔中。环形阻尼器其自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且在水平面的投影为平面圆形或其类似形，在各向上具有同性结构。从而将支座的耗能范围扩展将耗能强度提高。并且该结构将支座的耗能限值提高，以耗能转移的方式，将支座承受的力作用于与支座连接的具有各向同性结构的环形组件上，降低对支座的破坏性。该结构通过环形组件为支座带来具有各向同性，能够充分对由地震、桥梁引起的对上支座板、下支座板各向上的作用力进行耗能，提高环形组件耗能的全面性、强度性和均匀性。降低地震对桥梁自身的破坏性，也降低了地震或桥梁自身对支座的破坏性，降低了支座更换频率和成本，提高更换便利性。

实施例2：一种环形阻尼器支座，用于支撑桥梁等，优选作为减隔震支座使用，如图1所示，包括支座和环形阻尼器，所述支座包括上支座板1和下支座板7，上支座板1、下支座板 7位于同一竖向两相对的不同竖向高度，所述环形阻尼器包括环形组件10，环形组件10的两个端部位于不同竖向高度。环形组件10的底端部连接在下支座板7的支座板侧面12或侧面附近的支座板上，环形组件10的顶端部连接在上支座板1的支座板侧面12或侧面附近的支座板上，所述顶端部与上支座板1的连接位置及所述底端部与下支座板7的连接位置位不同竖向高度。位于不同竖向高度的所述两个端部之间的环形组件10，如图1、图2所示，其自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且如图3和图4所示，环形组件10在水平面的投影为平面圆形或其类似形。在一种优选方案中，摩擦副结构支撑在上支座板1、下支座板7竖向之间。

方案中环形组件10在水平面的投影为平面圆形或其类似形。平面圆形包括规则的平面圆形或稍不规则的平面圆形，还可以包括带有部分开口的规则或稍不规则的平面圆形。平面圆形类似形包括椭圆等规则或不规则的类似圆形的形状，或则带有部分开口椭圆等规则或不规则的类似圆形的形状。

在一种优选方案中，如图1和图2所示，所述环形阻尼器包括环形组件10，环形组件10 的两个端部位于同一竖向的两相对的不同竖向高度，即两个端部竖向高度不同，但是在不同竖向高度保持对齐。该方案能够使得环形组件10更接近圆环形，而更接近圆环形使水平区域面积更大，环形组件10能具有更好的各向同性。在一种优选方案中，基于上述方案对端部位置的说明，根据两个端部的位置确定的端部安装位置，可确定所述顶端部与上支座板1的连接位置及所述底端部与下支座板7的连接位置位于同一竖向的两相对位置。在一种优选方案中，基于上述方案对端部位置的说明，根据两个端部的位置确定的端部安装位置，可确定位于不同竖向高度且同一竖向相对的所述两个端部之间的环形组件10，其自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且环形组件10在水平面的投影为平面圆形或其类似形。

由上述方案，位于不同竖向高度的所述两个端部之间的环形组件10，其自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且环形组件10在水平面的投影为平面圆形或其类似形。由于该结构形式能够在各向耗能，竖向耗能能满足要求，水平向耗能情况远优于竖向平面的圆环形阻尼器，并且在各向上实现连续阻尼耗能，配合支座的使用，可以强力协同支座耗能，提高耗能强度，能够降低地震对支座的破坏性，支座的更换频率得以降低，特别环形是阻尼器的成本低、容易更换，极大降低了支座的使用成本和更换成本。

由上述，该方案要形成在水平面向竖直面上的各向同性结构，即要求直接传导耗能的部件要具有竖直面上的高度差。地震等和桥梁自身的作用力的直接作用于上支座板1，下支座板7 与上支座板1具有相对性，因而，下支座板7与上支座板1的相对位置变化能够始终向外传导。本实施例环形组件10与上支座板1和下支座板7的连接正是利用了上支座板1和下支座板7 的上述两个特性，即环形组件10能够实现结构上的各向同性性是依赖于上支座板1和下支座板7的上述两个特性的。

如图1所示，在上述环形阻尼器支座中，支座包括上支座板1和下支座板7，摩擦副结构具体包括支座的上支座板1下平面与球冠衬板3的平面板的上平面之间在竖向上通过第一摩擦副2可滑动接触，所述球冠衬板3的弧面板的下凸面与中间座板5的上凹面之间通过第二摩擦副4可滑动接触，在优选方案中，所述第一摩擦副2包括设置于上支座板1下平面的不锈钢板及设置于球冠衬板3上平面的超高分子量聚乙烯板，所述第二摩擦副4包括设置于球面衬板的弧面板的下凸面的球面不锈钢板及设置于中间座板5的上凹面的超高分子量聚乙烯板。上述方案使得桥梁的支撑、桥梁的梁体传来的力导致的桥梁水平位移及桥梁的转角位移均主要由支座实现，即该结构主要起到支承桥梁和通常情况的梁体传来的力的缓冲耗能作用。

在一种方案中，如图1所示，所述中间座板5的下平面与下支座的上平面之间在竖向上通过第三摩擦副可滑动接触，所述第三摩擦副包括设置于中间座板5下平面上的耐磨滑板6与设置于下支座板7上平面的不锈钢板，该方案主要在桥梁遇到地震后对地震导致的水平向力起到滑动摩擦耗能的作用。

位于不同竖向高度且同一竖向相对的所述两个端部之间的环形组件10，其自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且环形组件10在水平面的投影为平面圆形或其类似形。对于该方案中所述的环形组件10的结构形式，在一种优选方案中，如图1～图4所示，所述两个端部以接近水平方向向外以弧形延伸形成所述环形组件10，使两个端部的端面13所在平面基本与安装该两个端部的上支座板和下支座板的侧面14所在平面相垂直而将环形组件 10安装在上支座板1和下支座板7之间。该方案保证了环形组件10的两个端部是朝向水平面构建的，即端面是沿着安装环形组件10的侧面的方向开始弧形延伸的，保证水平向延伸使环形组件10在水平面的投影为平面圆形或其类似形。

环形组件10的直径等尺寸可以根据位移需求来确定，在一种优选实施例中，给出两种示例性的环形组件10的直径选择方式，如图3和图4所示，设定环形组件10水平面投影的圆或其类似形状的直径与上支座或下支座底面一边的长度基本一致，或者环形组件10水平面投影的圆或其类似形状的直径稍大于上支座或下支座底面所述一边的长度，该方案中所述一边可能是长边也可能是短边。该方案使得环形组件10在水平向延伸并保证环形组件10的直径可以基本与安装其的支座板的侧面长度相等。在更为优选的方案中，环形组件10水平面投影的圆或其类似形状的直径与上支座底面短边的长度基本一致，或者环形组件10水平面投影的圆或其类似形状的直径稍大于上支座底面短边的长度。

在上述方案中，环形组件10的底部端与下支座板7连接，环形组件10的的顶部端与上支座板1连接。对于环形组件10与支座板的连接的结构，本实施例给出以下五种方案：

对于环形组件10与支座板的连接的结构，在第一种方案中，环形组件10的底部端与下支座板7通过螺栓刚性连接，环形组件10的的顶部端与上支座板1通过螺栓刚性连接。第一种方案通过螺栓将环形组件10的两端部与支座板连接。此能够保持环形组件10的固定强度。但是刚性连接可能引起环形阻尼器的疲劳破坏。

对于环形组件10与支座板的连接的结构，在第二种方案中，如图1和2所示，在该方案中，通过上承力套筒8和下承力套筒9将环形组件10安装在上支座板1和下支座板7的支座板侧面12或侧面附近的支座板上。即下承力套筒9安装在下支座板7的支座板侧面12或侧面附近的支座板上，上承力套筒8安装在上支座板1的支座板侧面12或侧面附近的支座板上。在一种优选方案中，上承力套筒8和下承力套筒9的轴向所在平面基本与安装该两个端部的上支座板和下支座板的侧面14所在平面相平行，上承力套筒8和下承力套筒9的径向所在平面基本与安装该两个端部的上支座板和下支座板的侧面14所在平面相垂直，所述的环形组件10 的底端部固定安装在下承力套筒9的筒孔中，所述的环形组件10的顶端部固定安装在上承力套筒8的筒孔中。第二种方案通过承力套筒将环形组件10的两端部与支座板连接，并优选支座板侧面与承力套筒轴向所在平面的相对装配关系，保证环形组件10的安装能够保持两个端部是朝向水平面构建的，并且容易将端部固定而且能与支座板具有稳固的连接，进而确保端面是沿着安装环形组件10的侧面的方向开始弧形延伸的，保证水平向延伸使环形组件10在水平面的投影为平面圆形或其类似形。

对于环形组件10与支座板的连接的结构，在第三种方案中，所述上支座板1和所述下支座板7均设置凹槽11，所述承力套筒单元设置于所述凹槽11内，保证连接螺栓不被破坏。

对于环形组件10与支座板的连接的结构，在第四种方案中，如图5所示，环形组件10 的顶部端与上支座板1通过滑动限位的连接方式连接，上支座板1的下表面由侧面边沿向上支座板中部方向17开有不贯通上支座板1上表面的矩形槽，上承力套筒8上部分具有上平面，所述上承力套筒的上平面15与矩形槽的槽底平面16在竖向上可滑动接触，且上承力套筒的上平面15在上支座板1侧面边沿至上支座板1中部的方向上的长度小于矩形槽在所述方向上的长度，使上承力套筒的上平面15在所述方向上能在矩形槽内充分移动，在矩形槽的与所述方向垂直方向的两个侧面18上，各侧面与位于两侧面中部的上承力套筒8间通过压块紧压而使上承力套筒8在两个所述侧面之间不发生偏移，优选U型压块。所述环形组件10与上支座板 1滑动限位的连接方式，可以释放支座的温变位移，减少桥梁受力，并防止非地震工况下环形阻尼器的疲劳破坏。作为优选方案，下承力套筒9刚性连接在所述下支座板7的支座板侧面 12或侧面附近的支座板上。例如下支座板7具有与固定下承力套筒9的螺栓相配合的螺纹孔，通过所述螺纹孔与所述螺栓配合将下承力套筒9刚性连接在所述下支座板7的支座板侧面12 或侧面附近的支座板上。又例如下承力套筒9焊接在所述下支座板7的支座板侧面12或侧面附近的支座板上。也就是说，环形组件10的底部端与下支座板7刚性连接，而环形组件10 的顶部端与上支座板1通过上承力套筒8滑动限位连接，能够保持环形组件10与支座连接的稳定性，且还可实现释放支座的温变位移，减少桥梁受力，并防止非地震工况下如第一种方案可能发生的环形阻尼器的疲劳破坏的现象。在这种方案中，对于桥梁传来的力导致的桥梁水平位移的情况，支座的上支座板1下平面与球冠衬板3的平面板的上平面之间在竖向上通过第一摩擦副2可滑动接触而耗能，而该水平移动在水平向产生滑动，并通过上支座板1、下支座板 7，该水平向滑动的作用传导至环形组件10，能基于环形组件10连续区域在水平面的投影为平面圆形或其类似形，在上支座板1、下支座板7间水平向的结构实现各向支撑阻尼耗能的效果，即在水平向发生弹性变形甚至塑性变形，协同配支座第一摩擦副2耗能。但是此方案可能导致支座发生转角时发生卡死的现象。

对于环形组件10与支座板的连接的结构，在第五种方案中，为了避免第四种方案支座发生转角时发生卡死的现象，本方案环形组件10的顶部端与上支座板1通过滑动限位的连接方式连接，上支座板1的下表面由侧面边沿向上支座板中部方向17开有贯通上支座板1上表面的矩形槽，上承力套筒8上部分连接球头21，球头21位于矩形槽中，且上承力套筒的球头21 在上支座板1侧面边沿至上支座板1中部的方向顺桥向上能在矩形槽内充分移动，在矩形槽的与所述方向垂直方向横桥向的两个侧面18对球头21在所述垂直方向限位，

在一种优选方案中，环形组件10响应于上支座板1相对于下支座的水平位移，配合所述支座的上支座板1下平面与球冠衬板3的平面板的上平面之间在竖向上通过第一摩擦副2滑动接触，环形组件10水平向阻尼耗能，且上承力套筒的球头21在上支座板1侧面边沿与上支座板1中部之间的方向上在矩形槽内移动。

在一种优选方案中，桥梁发生转角位移时，所述球冠衬板3的弧面板的下凸面与中间座板 5的上凹面之间通过第二摩擦副4产生转动耗能，且上支座板1相对于下支座板7发生转动而引起球头21在矩形槽中发生转动，即球头21保证上支座板1发生转角时的接触，能防止卡死，满足桥梁发生转角时能正常使用。作为优选方案，下承力套筒9刚性连接在所述下支座板7 的支座板侧面12或侧面附近的支座板上。例如下支座板7具有与固定下承力套筒9的螺栓相配合的螺纹孔，通过所述螺纹孔与所述螺栓配合将下承力套筒9刚性连接在所述下支座板7 的支座板侧面12或侧面附近的支座板上。又例如下承力套筒9焊接在所述下支座板7的支座板侧面12或侧面附近的支座板上。

在一种方案中，位于不同竖向高度且同一竖向直线的所述两个端部之间的环形组件10，其自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且环形组件10在水平面的投影为平面圆形或其类似形。由上述环形组件10的结构形式，环形组件10实现了具有各向同性的阻尼耗能的效果。下述对于各向同性的耗能效果实现进行详细说明。

环形组件10其两端部安装在上支座板1、下支座板7间，能够响应于上支座板1、下支座板7对桥梁支撑，能基于环形组件10竖向上的结构实现竖向支撑阻尼耗能的效果，即在竖向发生弹性变形甚至塑性变形，协同配合支撑桥梁缓冲耗能。

对于桥梁发生转角位移的情况，所述球冠衬板3的弧面板的下凸面与中间座板5的上凹面之间通过第二摩擦副4可滑动接触耗能，而该转角转动在各向产生滑动，对于环形组件10与支座板的连接的结构的第四种方案中，通过上支座板1、下支座板7，各向滑动传导至环形组件10，由于环形组件10连续区域所在水平面的高度逐渐增加，能够实现各向阻尼耗能的效果，即在各向发生弹性变形甚至塑性变形，协同配合第二摩擦副4耗能。

对于桥梁传来的力导致的桥梁水平位移的情况，支座的上支座板1下平面与球冠衬板3 的平面板的上平面之间在竖向上通过第一摩擦副2可滑动接触而耗能，而该水平移动在水平向产生滑动，并通过上支座板1、下支座板7，该水平向滑动传导至环形组件10，由于环形组件 10连续区域在水平面的投影为平面圆形或其类似形，在上支座板1、下支座板7间，环形组件 10水平向的结构实现水平向耗能的效果，即在水平向发生弹性变形甚至塑性变形，协同配支座第一摩擦副2耗能。

特别需要说明的是，本实施例除一般情况外，而环形组件10的效果在此情况下最具突出，对于地震导致的水平和竖直方向的力通过桥梁上部结构进行传导，支座的上支座板1下平面与球冠衬板3的平面板的上平面之间在竖向上通过第一摩擦副2可滑动接触而耗能，且支座所述中间座板5的下平面与下支座的上平面之间在竖向上通过第三摩擦副可滑动接触耗能，然而，地震导致的水平方向力地震水平方向的力仅通过支座水平向滑动耗能，耗能效果有限，且对支座的破坏性大，而支座更换成本和难度都较高。为此，本实施例地震导致的水平方向的力通过上支座板1、下支座板7传导至环形组件10，由于环形组件10连续区域所在水平面的高度逐渐增加，环形组件10连续区域在水平面的投影为平面圆形或其类似形，在上支座板1、下支座板7间，环形组件10各向的结构实现各向阻尼耗能的效果，先发生弹性变形后发生塑性变形，协同配合支座的第一摩擦副2、第二摩擦副4和第三摩擦副在各向耗能。

由上述方案可知，本实施例所述的环形阻尼器支座的减隔震方法，包括如下步骤：

环形组件10响应于上支座板1、下支座板7对桥梁支撑，配合支座支撑，环形组件10竖向支撑阻尼耗能，

环形组件10响应于上支座板1相对于下支座的转角位移，配合所述球冠衬板3的弧面板的下凸面与中间座板5的上凹面之间通过第二摩擦副4滑动接触，环形组件10各向同性阻尼耗能，

环形组件10响应于上支座板1相对于下支座的水平位移，配合所述支座的上支座板1下平面与球冠衬板3的平面板的上平面之间在竖向上通过第一摩擦副2滑动接触，环形组件10 水平向阻尼耗能，

环形组件10响应于因地震导致的上支座板1相对于下支座的竖向和水平位移，配合支座的上支座板1下平面与球冠衬板3的平面板的上平面之间在竖向上通过第一摩擦副2滑动接触，配合支座的所述中间座板5的下平面与下支座的上平面之间在竖向上通过第三摩擦副滑动接触，环形组件10各向同性阻尼耗能。

实施例3：一种环形阻尼器支座，包括支座和环形阻尼器，主要用于支撑桥梁等大型建筑，如图1和2所示，支座由下而上包括下支座板7、中间座板5、球冠衬板3和上支座板1，下支座板7的下表面固定连接于建筑基础上，上支座板1固定连接于建筑下面，例如为桥梁等建筑。

上支座板1的下表面焊接有不锈钢板，该不锈钢板与镶嵌于球冠衬板3上表面的平面超高分子量聚乙烯板形成第一平面摩擦副，实现钢支座在水平方向上的正常位移。在此说明，超高分子量聚乙烯是分子量150万以上的无支链的线性聚乙烯。球冠衬板3的下凸面上焊接有球面不锈钢板，该球面不锈钢板与中间座板5上凹面上镶嵌的球面超高分子量聚乙烯板形成第二球面摩擦副，实现钢支座的正常转动，其中球冠衬板3的下凸面和中间座板5的上凹面形状相适配。在第一平面摩擦副和第二球面摩擦副的作用下，支座能够实现其正常使用状态时的水平位移和转角的要求。中间座板5的下平面镶嵌有耐磨滑板6，其与下支座板7的上平面上焊接的平面不锈钢板组成第三平面摩擦副，该第三平面摩擦副相比于第一平面摩擦副和第二球面摩擦副来说，具有高的摩擦系数，摩擦系数为0.06-0.08，其通常比由超高分子量聚乙烯板所形成的摩擦副的摩擦系数提高一倍或以上。例如，其中球冠衬板3上表面和中间座板5上凹面上铺设的超高分子量聚乙烯滑板可以由若干小的圆形超高分子量聚乙烯滑板拼接，采用沉头螺钉固定的方式固定组成。

支座上设置有环形组件10，环形组件10是环形阻尼器组件，为空间环形结构，上、下承力套筒9中心线在同一竖直平面内。环形阻尼器的圆钢直径及阻尼器环形的直径，可根据使用工况调整，以满足地震反力及位移的要求。

如图6所示，支座下支座板7设置有螺纹孔，环形组件10的下承力套筒9与支座下支座板7采用螺栓连接的方式。支座上支座板1设置有凹槽11，将环形组件10中的上承力套筒8卡在槽中，并用U型压块将其压紧，在支座顺桥向，上承力套筒8与凹槽11存在间隙，用于释放上部结构的温变位移。

支座处于正常使用状态时，环形组件10在通常情况下通常不发生较大变形，基本不会发生塑性变形，但是在一些极端情况下，如桥梁承重巨大或者恶劣天气对桥梁产生较大影响，甚至发生较大滑动或转动位移，环形组件10可能发生较大变形，甚至发生塑性变形，支座为活动支座，桥梁的梁体传来的力及桥梁的转角位移均主要由支座实现。通过上支座板11下表面的不锈钢板与球面衬板上表面的平面超高分子量聚乙烯板形成的第一平面摩擦副实现正常位移，通过球冠衬板3下凸面的不锈钢板与中间座板5上凹面的球面超高分子量聚乙烯板形成的第二球面摩擦副实现正常转动。在正常使用状态下支座受到的水平载荷由环形组件10和下支座板7上焊接的平面不锈钢板和中间座板5下平面镶嵌的耐磨滑板6形成的大摩擦系数的第三平面摩擦副提供平衡载荷。

地震发生后，地震水平方向的力通过桥梁上部结构进行传导，环形阻尼器支座在焊接有平面不锈钢板的下支座板7和镶嵌有耐磨滑板6的中间座板5形成的大摩擦系数的第三平面摩擦副上实现滑移的同时，地震水平方向的力通过上支座板1连接的承力套筒10传导到环形阻尼器上，环形组件10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。位移条件下环形阻尼器的低周疲劳循环次数不小于15次。

本实施例的环形阻尼器支座的环形组件10通常采用双端固结的方式，如图4所示，环形组件10两端可分别通过焊接的方式与承力套筒固结，承力套筒与下支座板7采用螺栓连接，与上支座板1采用滑动限位的方式连接，以此形成既能释放温变位移，又可以在地震工况下满足地震阻尼要求。

在一种方案中，环形阻尼器支座包括上支座板1、球冠衬板3、中座板、下支座板7和环形阻尼器组件，所述支座中座板与下支座板7之间设置有滑动副，所述环形组件10连接所述上支座板1和所述下支座板7。所述环形阻尼器组件包括环形组件10和上承力套筒8、下承力套筒9，所述环形组件10的一端与上支座板1通过限位块连接，所述环形阻尼器组件的另一端与下支座板7通过螺栓连接。或者所述环形阻尼器连接上支座板1和下支座板7的部分均设有承力套筒。或者所述承力套筒单元与环形阻尼器采用刚性连接，比如焊接，与支座的上支座板1、下支座板7采用刚性连接，比如螺栓连接。

作为优选方案，所述上支座板1和所述下支座板7均设置凹槽11，所述承力套筒单元镶嵌于所述凹槽11内，与下支座板7通过螺栓连接，与上支座板1通过限位块连接。作为优选方案，所述支座中座板与下支座板7之间设置有滑动副，所述滑动副在支座受到地震冲击载荷时，支座的中座板与下支座板7之间设置的滑动副发生相对位移。作为优选方案，支座可安装 1个、2个、3个或多个环形阻尼器组件，适应桥梁的工况需求。作为优选方案，所述承力套筒与与下支座板7通过螺栓连接，与上支座板1通过限位块连接，可产生相对位移，释放支座的温变位移。上述环形组件10的上下端分别通过滑动限位和螺栓连接的方式固定于上、下支座板7之间，但不仅限于此，还可以通过焊接等固定的方式进行连接。此外，上述环形组件 10主要使用螺栓或焊接的方式进行组件之间的固定，从而在安装阶段和地震后维修阶段均能够实现阻尼耗能部件的快速安装和拆卸。

在受到地震冲击载荷时，支座的中座板与下支座板7之间设置的滑动副发生相对位移，推动承力套筒，承力套筒在冲击载荷作用下带动环形阻尼器发生弹塑性变形，吸收地震能量，滑动副相对位移的产生摩擦力和环形阻尼器的弹塑性变形产生的阻尼力同时作用，达到缓冲地震载荷的目的。

由上述，本实施例所述的环形阻尼器支座，其各向同性、耗能强、刚度大、经济性好且环形阻尼器元件容易更换。将本支座与若干环形阻尼器合为一个整体时，环形阻尼器结构在地震时同步实现屈服，并具有各向同性的阻尼耗能特点。单个或多个环形阻尼器采用同种规格尺寸并与支座本体连接。地震发生时，支座通过单个或多个环形阻尼器变形与中间座板5和下支座板7间的摩擦副的实现桥梁结构隔震和阻尼耗能减震作用，有效的减小地震动力作用对桥梁结构的损伤和破坏。环形阻尼器支座的减震元件通过螺栓与上支座板1和下支座板7连接，方便震后对减震元件的更换。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由权利要求指出。

Claims (10)

1.一种环形阻尼器，其特征在于，包括环形组件（10），环形组件（10）的两个端部位于不同竖向高度，所述两个端部之间的环形组件（10）自底端部至顶端部的连续区域所在水平面的高度逐渐增加，且环形组件（10）在水平面的投影为平面圆形或其类似形。

2.如权利要求1所述的环形阻尼器，其特征在于，环形组件（10）的两个端部位于不同竖向高度且位于同一竖向相对位置。

3.如权利要求1或2所述的环形阻尼器，其特征在于，所述两个端部以接近水平方向向外以弧形延伸形成所述环形组件（10）。

4.如权利要求1或2所述的环形阻尼器，其特征在于，两个端部的端面（13）所在平面基本与安装该两个端部的支座的上支座板和下支座板的侧面（14）所在平面相垂直。

5.如权利要求1或2所述的环形阻尼器，其特征在于，还包括上承力套筒（8）和下承力套筒（9），所述的环形组件（10）的底端部固定安装在下承力套筒（9）的筒孔中，所述的环形组件（10）的顶端部固定安装在上承力套筒（8）的筒孔中。

6.一种支座，其特征在于，包括上支座板（1）、下支座板（7）、球冠衬板（3）、中间座板（5）和环形阻尼器，上支座板（1）、下支座板（7）位于两相对的不同竖向高度，支座的上支座板（1）下平面与球冠衬板（3）的平面板的上平面之间在竖向上通过第一摩擦副（2）可滑动接触，所述球冠衬板（3）的弧面板的下凸面与中间座板（5）的上凹面之间通过第二摩擦副（4）可滑动接触，所述中间座板（5）的下平面与下支座的上平面之间在竖向上通过第三摩擦副可滑动接触，所述第一摩擦副（2）包括设置于上支座板（1）下平面的不锈钢板及设置于球冠衬板（3）上平面的超高分子量聚乙烯板，所述第二摩擦副（4）包括设置于球面衬板的弧面板的下凸面的球面不锈钢板及设置于中间座板（5）的上凹面的超高分子量聚乙烯板，所述第三摩擦副包括设置于中间座板（5）下平面上的耐磨滑板（6）与设置于下支座板（7）上平面的不锈钢板，环形阻尼器是权利要求1-5任一项所述的环形阻尼器，环形阻尼器的环形组件（10）的底端部连接在下支座板（7）上，环形组件（10）的顶端部连接在上支座板（1）上，所述顶端部与上支座板（1）的连接位置及所述底端部与下支座板（7）的连接位置位于不同竖向高度。

7.如权利要求6所述的支座，其特征在于，下承力套筒（9）固定在下支座板（7）的支座板侧面（12）或侧面附近的支座板上，上承力套筒（8）安装在上支座板（1）的支座板侧面（12）或侧面附近的支座板上，且上承力套筒（8）和下承力套筒（9）的轴向所在平面基本与安装该两个端部的上支座板和下支座板的侧面（14）所在平面相平行，上承力套筒（8）和下承力套筒（9）的径向所在平面基本与安装该两个端部的上支座板和下支座板的侧面（14）所在平面相垂直。

8.如权利要求6所述的支座，其特征在于，上支座板（1）的下表面由侧面边沿向上支座板中部方向（17）开有不贯通上支座板（1）上表面的矩形槽，上承力套筒（8）上部分具有上平面，上承力套筒的上平面（15）与矩形槽的槽底平面（16）在竖向上可滑动接触，且上承力套筒的上平面（15）在上支座板（1）侧面边沿至上支座板（1）中部的方向上的长度小于矩形槽在所述方向上的长度，在矩形槽的与所述方向垂直方向的两个侧面（18）上，各侧面与位于两侧面中部的上承力套筒（8）间通过压块紧压。

9.如权利要求6所述的支座，其特征在于，上支座板（1）的下表面由侧面边沿向上支座板中部方向（17）开有贯通上支座板（1）上表面的矩形槽，上承力套筒（8）上部分连接球头（21），球头（21）位于矩形槽中，且上承力套筒的球头在上支座板（1）侧面边沿至上支座板（1）中部的方向上能在矩形槽内移动，在矩形槽的与所述方向垂直方向的两个侧面（18）对球头（21）在所述垂直方向限位，使上支座板（1）相对于下支座板（7）发生转动时能引起球头在矩形槽中发生转动。

10.如权利要求8或9所述的支座，其特征在于，

下承力套筒（9）刚性连接在所述下支座板（7）的支座板侧面（12）或侧面附近的支座板上；

或者下承力套筒（9）焊接在所述下支座板（7）的支座板侧面（12）或侧面附近的支座板上；

或者下支座板（7）具有与固定下承力套筒（9）的螺栓相配合的螺纹孔，通过所述螺纹孔与所述螺栓配合将下承力套筒（9）刚性连接在所述下支座板（7）的支座板侧面（12）或侧面附近的支座板上。

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