專利名稱：萬向球型縱橫向任意位移減隔震支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
萬向球型縱橫向任意位移減隔震支座
技術(shù)領(lǐng) 域本實用新型屬于一種橋梁及其它建筑橫梁使用的雙曲面球型抗震支座。
技術(shù)背景橋梁支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)部件。他能將橋梁上部結(jié) 構(gòu)的反力和變形“位移和轉(zhuǎn)角”可靠的傳遞給橋梁下部結(jié)構(gòu)，從而使結(jié)構(gòu)的實際受力情況與 計算的理論圖式相符合。目前使用的橋梁支座以橡膠支座為主，橡膠支座主要靠的是橡膠 的變形來調(diào)節(jié)平移和轉(zhuǎn)動；另外還有鉛芯橡膠抗震支座、聚氨脂彈簧球型支座、大摩擦系數(shù) 抗震支座等。這些橋梁支座經(jīng)過長期使用后便會出現(xiàn)如下問題鉛芯橡膠抗震支座由于耐 久性較差、承載能力小、環(huán)境污染嚴重等原因，逐漸將被淘汰；聚氨脂彈簧球型支座，由于耐 久性差、屈后位移小，結(jié)構(gòu)尺寸又大，使用中受到一定限制；大摩擦系數(shù)抗震支座，由于傳遞 到下部結(jié)構(gòu)的地震橫向力比較大，僅依靠大摩擦系數(shù)的摩擦副消耗地震能量，而不能提供 恢復(fù)力，只能作為一種抗震構(gòu)造使用，而實際抗震效果也滿足不了結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，由于地 震被按傳播方式分為三種類型縱波、橫波和面波，所以現(xiàn)有的橋梁支座結(jié)構(gòu)適應(yīng)能力較為 有限，尤其是不能適應(yīng)多次余震的反復(fù)沖擊。2005年5月25日公開的名稱為“雙曲面球型 減隔震支座”，專利號為200420010939. 8的實用新型專利，公開了一種雙曲面球型減隔震支 座，該專利雖然可以有效的克服易老化和抗震要求，但是由于地震是一個復(fù)雜的、不可預(yù)見 的現(xiàn)象，尤其是當?shù)卣鸲啻蔚模瑹o規(guī)律的出現(xiàn)時，該專利所公開的技術(shù)方案也難以達到使用 要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能夠較好地化解地震縱波、橫波或面波對橋梁的 破壞，且具有耐久性好、承載能力高、尺寸小、屈后位移大、屈后剛度合適的抗震減震支座。本實用新型是這樣實現(xiàn)的它包括下端面帶有凹球面的上座板5、雙凸曲面中座 板10和上端面帶有凹球面的下座板13，上座板5、雙凸曲面中座板10和下座板13自上而 下依次連接，在上座板5凹球面外側(cè)由固定安裝有限位環(huán)2，下座板13安裝在底座8的凹槽 7內(nèi)構(gòu)成。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型具有如下有益效果所述的萬向球型鑄件 縱橫向任意位移減隔震支座結(jié)構(gòu)，在具備普通橋梁支座所有功能的同時，并可將橋梁上部 載荷均勻地傳遞給下部結(jié)構(gòu)，同時吸收上部結(jié)構(gòu)因徐變和溫度變化所引起的伸縮位移及轉(zhuǎn) 動；在出現(xiàn)小的地震時可以起到較好的減隔震作用，即使出現(xiàn)大的地震，通過在下座板的下 面添加一個可以擴大位移范圍的底座，在地震波的橫波和縱波交替出現(xiàn)時，使較大的地震 縱波、橫波或面波首先通過底座與下座板之間的位移化解，可以減小或隔離地震對橋梁或 結(jié)構(gòu)的影響，較大限度的提高橋梁的抗震效果，并且具有耐久性好、承載能力高、尺寸小、屈 后位移大、屈后剛度合適等綜合的優(yōu)良性能。再者，本實用新型的主體結(jié)構(gòu)采用優(yōu)質(zhì)鋼材精 鑄，在繼承現(xiàn)有技術(shù)的同時，有效的擴大了伸縮位移及轉(zhuǎn)動范圍，具有結(jié)構(gòu)簡單，抗震原理明確，不含橡膠等易老化的材料，耐久性好。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、抗剪螺栓；2、限位環(huán)；3、鋼筋彈簧；4、防塵密封橡膠環(huán)；5、上座板；6、底 座不銹鋼滑板；7、凹槽；8、底座；9、上球面不銹鋼滑板；10、雙凸曲面中座板；11、下球面四 氟滑板；12、下座板四氟滑板；13、下座板。
具體實施方式
如圖1中所示，本萬向球型縱橫向任意位移減隔震支座，主要包括下端面帶有凹 球面的上座板5、雙凸曲面中座板10和上端面帶有凹球面的下座板13，上座板5、雙凸曲面 中座板10和下座板13自上而下依次連接，在上座板5凹球面外側(cè)由固定安裝有限位環(huán)2， 下座板13安裝在底座8的凹槽7內(nèi)。由于雙凸曲面中座板10的上部面和下部面分別與上座板5、下座板13的凹球面 滑配，一方面，座板5、下座板13的凹球面直徑大于雙凸曲面中座板10的凸球面直徑；另一 方面，為了減少雙凸曲面中座板10分別與上座板5和下座板13之間的摩擦，在上座板5的 凹球面上鑲嵌有四氟滑板，雙凸曲面中座板10的上球面鑲有不銹鋼滑板9、下球面鑲有四 氟滑板11，下座板13的凹球面上鑲有不銹鋼滑板；而在下座板13與底座8之間，下座板13 的下面固定有下座板四氟滑板12，相應(yīng)地在底座8的凹槽7上表面上固定有底座不銹鋼滑 板6。同理也可以在上座板5的凹球面上鑲嵌有不銹鋼滑板，雙凸曲面中座板10的上球 面鑲有上四氟滑板9、下球面鑲有不銹鋼滑板11，下座板13的凹球面上鑲有四氟滑板構(gòu)成； 在下座板13與底座8之間，下座板13的下面固定有底座不銹鋼滑板6，相應(yīng)地在底座8的 凹槽7上表面上固定有下座板四氟滑板12。為了保證下座板13在底座8的凹槽7內(nèi)有一 定的滑動余地，凹槽7大于下座板13的下端面。為了防止灰塵進入到上座板5、下座板13與雙凸曲面中座板10構(gòu)成的空間內(nèi)，在 上座板5與下座板13之間的雙凸曲面中座板10外圍安裝有內(nèi)帶彈簧3的防塵密封橡膠環(huán) 4。限位環(huán)2可以用抗剪螺栓1固定在上座板5上，也可以用其他方式固定。本實用新型所述的萬向球型縱橫向任意位移減隔震支座結(jié)構(gòu)的減隔震原理是當 地震發(fā)生且橫向力超過給定值時，下座板13的下部面首先與底座8發(fā)生位移，當大于底座 8位移范圍時抗剪螺栓1被剪斷，支座的橫向限位約束被解除，大半徑球面摩擦副橫向即可 自由滑動，從而將地震產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換為勢能。同時，在滑移過程中，摩擦阻力又消耗一部 分地震能量；當?shù)卣鹉芰吭俅蝸硪u時中座板的上下兩部分可以起到多次減震。這樣，達到減 震的效果，延長了地震周期；而勢能又可形成恢復(fù)力，使支座復(fù)位，如支座損壞可以更換或 調(diào)整。本實用新型的上座板5、雙凸曲面中座板10、下座板13和底座8均采用精鑄部件， 具有耐久性好、承載能力高、尺寸小、屈后位移大、屈后剛度合適的綜合性能優(yōu)良抗震減震 支座的問題，可滿足有抗震要求橋梁的需求。
權(quán)利要求1.萬向球型縱橫向任意位移減隔震支座，它包括下端面帶有凹球面的上座板(5)、雙 凸曲面中座板(10)和上端面帶有凹球面的下座板(13)，上座板(5)、雙凸曲面中座板(10) 和下座板(13)自上而下依次連接，在上座板(5)凹球面外側(cè)由固定安裝有限位環(huán)(2)，其特 征在于下座板(13)安裝在底座(8)的凹槽(7)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬向球型縱橫向任意位移減隔震支座，其特征在于在上座 板(5)的凹球面上鑲嵌有四氟滑板，雙凸曲面中座板(10)的上球面鑲有不銹鋼滑板(9)、 下球面鑲有四氟滑板(11)，下座板(13)的凹球面上鑲有不銹鋼滑板；而在下座板(13)與 底座(8)之間，下座板(13)的下面固定有下座板四氟滑板(12)，相應(yīng)地在底座(8)的凹槽 (7)上表面上固定有底座不銹鋼滑板6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的萬向球型縱橫向任意位移減隔震支座，其特征在于在 上座板(5)與下座板(13)之間的雙凸曲面中座板(10)外圍安裝有內(nèi)帶彈簧(3)的防塵密 封橡膠環(huán)⑷。
專利摘要本實用新型屬于一種橋梁及其它建筑橫梁使用的雙曲面球型抗震支座。它包括下端面帶有凹球面的上座板5、雙凸曲面中座板10和上端面帶有凹球面的下座板13，上座板5、雙凸曲面中座板10和下座板13自上而下依次連接，在上座板5凹球面外側(cè)由固定安裝有限位環(huán)2，其技術(shù)要點是下座板13安裝在底座8的凹槽7內(nèi)。本實用新型結(jié)構(gòu)合理，使抗震效果大大提高，可滿足有抗震要求橋梁的需求。
文檔編號E01D19/04GK201835225SQ20102054119
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者亓強, 張德剛, 張新, 戴書池, 朱永恒, 趙潔 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司