一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺式減隔震支座的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于橋梁及其他建筑所使用的支座【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺減隔震支座。構(gòu)成該支座的技術(shù)方案包括減震頂板組件、上減震滑板、減震球擺襯板、下減震滑板、減震底板組件、錨栓套筒組件、密封組件組成；且構(gòu)成減震球擺襯板的上凸面球面半徑大于其下凸面球面半徑，并分別與構(gòu)成減震頂板組件的頂板凹球面和構(gòu)成減震底板組件的底板凹球面形成兩個摩擦副。實現(xiàn)了支座耐久性好、屈后位移大、結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，具有減隔震功能和防落梁功能；對工程結(jié)構(gòu)的減震隔震起到重要作用。
【專利說明】
一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺式減隔震支座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于橋梁及其他建筑所使用的支座【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的將涉及一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺式減隔震支座。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著減隔震產(chǎn)品在橋梁工程中的廣泛應(yīng)用，摩擦擺式減隔震技術(shù)原理得到充分的檢驗。它能調(diào)整工程結(jié)構(gòu)的動力特性，使結(jié)構(gòu)在受到地震強烈載荷作用下，通過延長橋梁結(jié)構(gòu)周期和摩擦阻尼耗散能量來降低地震響應(yīng)。當(dāng)前減隔震鋼支座多使用摩擦單擺和等徑摩擦復(fù)擺結(jié)構(gòu)，各自存在著結(jié)構(gòu)上的不足。摩擦單擺結(jié)構(gòu)當(dāng)隔震位移很大時，支座相應(yīng)的高度很高、平面尺寸很大，造成材料的大量浪費。等徑摩擦復(fù)擺支座是通過設(shè)置的上下滑動面平均分擔(dān)位移需求，結(jié)構(gòu)緊湊，但結(jié)構(gòu)自身使得密封很難實現(xiàn)對支座的長久保護，直接影響到支座的使用穩(wěn)定性和壽命。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的就是提供一種對于隔震位移量要求較大時具有結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)和和密封性能好的的非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺式減隔震支座。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺式減隔震支座，其結(jié)構(gòu)包括減震頂板組件、上減震滑板、減震球擺襯板、下減震滑板、減震底板組件、錨栓套筒組件、密封組件組成；構(gòu)成所述減震球擺襯板的上凸面球面半徑大于其下凸面球面半徑，并分別與構(gòu)成所述減震頂板組件的頂板凹球面和構(gòu)成所述減震底板組件的底板凹球面形成兩個摩擦副。
[0006]構(gòu)成上述非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺式減隔震支座的附加技術(shù)特征還包括:
[0007]——在構(gòu)成所述減震底板組件底板凹球面的周圈設(shè)置有擋環(huán)；
[0008]—構(gòu)成所述減震底板組件底板凹球面周圈的擋環(huán)與所述減震球擺襯板間設(shè)置有褶皺式的密封環(huán)機構(gòu)；
[0009]—在構(gòu)成所述減震底板組件底板擋環(huán)與構(gòu)成所述減震頂板組件的頂板凹球面間設(shè)置有密封圈；
[0010]—在所述的減震底板組件與所述的減震頂板組件間設(shè)置有擋塊機構(gòu)。
[0011]本實用新型提供的一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺式減隔震支座與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:其一，由于該支座采用了雙曲面不等徑球面摩擦副，在地震發(fā)生時，減震球擺襯板上的球面滑板在水平分力的作用下發(fā)生位移和轉(zhuǎn)角，與頂板和底板形成摩擦副共同完成大位移滑動，實現(xiàn)摩擦耗能并伴有少量的梁體抬升使部分動能轉(zhuǎn)換為勢能；延長工程結(jié)構(gòu)震動周期、降低結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)；能夠有效將地震能量的輸入路徑隔斷，減少地震能量向結(jié)構(gòu)的傳遞，避免結(jié)構(gòu)破壞；其二，該減隔震支座結(jié)構(gòu)具有設(shè)計緊湊、功能全面、耐久性好，具有良好的減隔震和防落梁性能的特點；其三，由于該結(jié)構(gòu)的支座由外及里采用了密封圈和褶皺式的密封環(huán)機構(gòu)，可以有效阻止支座的摩擦副接觸面雜質(zhì)灰塵的進入，保證了其使用性能的穩(wěn)定。
[0012]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0013]圖1:為構(gòu)成本實用新型提供的非等直徑雙球面摩擦擺式減隔震支座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2:為單向活動型支座結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3:為雙向活動型支座結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4:為上述支座密封機構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大視圖；
[0017]圖5:為上述支座位移到極限時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]【具體實施方式】:
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型提供的一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺式減隔震支座的結(jié)構(gòu)做進一步詳細說明。
[0020]如圖1、2、3和4所示，為本實用新型提供的一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺式減隔震支座的結(jié)構(gòu)示意圖，構(gòu)成結(jié)構(gòu)包括減震頂板組件1、上減震滑板3、密封組件2、設(shè)置有抗剪螺栓8和擋塊9的限位裝置、減震球擺襯板4、下減震滑板5、減震底板組件6、螺栓套筒組件7。其中減震球擺襯板4上凸面和下凸面分別鑲嵌著上減震滑板3和下減震滑板5與減震頂板組件I的下凹面和減震底板組件6的上凹面形成球面摩擦副。減震球擺襯板4上凸面球面半徑大于下凸面球面半徑，相應(yīng)的減震頂板組件I的上凹球面11半徑大于減震底板組件6的下凹球面71半徑(如圖5所示)。減震頂板組件I和減震底板組件6之間設(shè)置有抗剪螺栓8和擋塊9的限位裝置，限位裝置通過抗剪螺栓8將擋塊9固定在減震頂板組件I上。在地震發(fā)生時，限位裝置在水平?jīng)_擊作用下，抗剪螺栓8在達到設(shè)計剪斷力后剪斷，限位裝置解除。減震球擺襯板4配合減震頂板組件I和減震底板組件6的球面能提供較大的位移。上減震滑板3和下減震滑板5采用高性能摩擦材料以保證支座低速滑動時摩擦系數(shù)低、高速時摩擦系數(shù)高的要求。延長震動周期，通過摩擦阻尼進一步消耗能量，并在位移過程中使梁體有少量抬升將動能轉(zhuǎn)換為勢能。使大部分地震能量傳遞到墩臺的路徑被隔斷。
[0021]當(dāng)減震球擺襯板4位移到極限位移如圖5所示位置時，減震球擺襯板4外沿與減震頂板組件I和減震底板組件6的限位擋環(huán)12接觸，限制梁體的繼續(xù)滑移，起到防落梁的功能。密封組件2由密封圈21和褶皺式的密封環(huán)22機構(gòu)構(gòu)成，可以有效避免減震頂板組件I和減震底板組件6摩擦面進入灰塵和雜物，克服了灰塵對上減震滑板3和下減震滑板5滑動材料的劃傷和破壞，保證支座滑移面摩擦系數(shù)為設(shè)計值以確保性能穩(wěn)定。
[0022]該減隔震支座在解決了摩擦單擺支座大位移結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)和等徑摩擦復(fù)擺支座密封缺陷的弊端。實現(xiàn)了支座耐久性好、屈后位移大、結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)。具有減隔震功能和防落梁功能；對工程結(jié)構(gòu)的減震隔震起到重要作用。并且本支座滑動面采用非等直徑雙球面摩擦畐IJ，使得地震發(fā)生時，隔震位移由兩個摩擦曲面共同分擔(dān)，實現(xiàn)大隔震位移支座的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)和性能穩(wěn)定。減震球擺襯板4與減震頂板11在位移到極限位置時(如圖5所示)，減震頂板及減震底板的限位擋環(huán)與減震球擺襯板完全接觸，約束了位移的繼續(xù)發(fā)生實現(xiàn)防落梁的功能。本結(jié)構(gòu)設(shè)計與摩擦單擺支座相比不僅減少了鋼材的用量、結(jié)構(gòu)緊湊生產(chǎn)和安裝施工便捷高效，與等徑摩擦復(fù)擺相比耐久性更好、減隔震原理明確，并具備防落梁功能。
[0023]由于雙球面摩擦擺式減隔震支座按使用功能分為固定型(如圖1所示)、單向活動型(如圖2所示)和雙向活動型(如圖3所示)三種類型以適應(yīng)工程的設(shè)計需要。因此本實用新型涉所提供的雙球面摩擦擺式減隔震支座適用于上述三種功能的支座。且該支座在實現(xiàn)正常豎向承載和轉(zhuǎn)角功能外，設(shè)置的兩個摩擦副相互配合分擔(dān)實現(xiàn)大位移。固定型和單向活動型支座在非位移方向都設(shè)有限位裝置，地震時抗剪螺栓剪斷，限位解除，各向支座同時通過摩擦阻尼耗散能量。減震滑板采用的為低速時具有小摩擦系數(shù)而在支座受沖擊速度提高時具有大摩擦系數(shù)的高性能摩擦材料。實現(xiàn)正常工況下位移順利而在地震等特工況下達到減隔震的功能。支座的頂板和底板球面外沿處設(shè)置有極限位移擋環(huán)。當(dāng)減震頂板組件位移到極限位置，此時減震球擺襯板外沿此時與頂板和底板設(shè)置的限位擋環(huán)接觸，限制位移的繼續(xù)發(fā)生起到防落梁功能。配合摩擦副和限位裝置實現(xiàn)對工程結(jié)構(gòu)的多重防護作用。
【權(quán)利要求】
1.一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺式減隔震支座，其結(jié)構(gòu)包括減震頂板組件、上減震滑板、減震球擺襯板、下減震滑板、減震底板組件、錨栓套筒組件、密封組件組成；其特征在于:構(gòu)成所述減震球擺襯板的上凸面球面半徑大于其下凸面球面半徑，并分別與構(gòu)成所述減震頂板組件的頂板凹球面和構(gòu)成所述減震底板組件的底板凹球面形成兩個摩擦副。
2.如權(quán)利要求1所述的一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺減隔震支座，其特征在于:在構(gòu)成所述減震底板組件底板凹球面的周圈設(shè)置有擋環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺減隔震支座，其特征在于:構(gòu)成所述減震底板組件底板凹球面周圈的擋環(huán)與所述減震球擺襯板間設(shè)置有褶皺式的密封環(huán)機構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺減隔震支座，其特征在于:在構(gòu)成所述減震底板組件底板擋環(huán)與構(gòu)成所述減震頂板組件的頂板凹球面間設(shè)置有密封圈。
5.如權(quán)利要求1所述的一種非等直徑雙球面滑動體系摩擦擺減隔震支座，其特征在于:在所述的減震底板組件與所述的減震頂板組件間設(shè)置有擋塊機構(gòu)。
【文檔編號】E04B1/98GK204097869SQ201420625052
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】劉井通, 高雙全, 王舜, 周笑, 孫其戰(zhàn), 劉云婷, 王慶培, 季文濤 申請人:衡水中鐵建工程橡膠有限責(zé)任公司