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      減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座的制作方法

      文檔序號:11042398閱讀:838來源:國知局
      減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座的制造方法與工藝

      本實用新型屬于橋梁支座技術領域,尤其涉及一種減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座。



      背景技術:

      支座是連接橋梁與橋墩的重要部件,除承受橋梁豎向壓力、橋梁正常狀態(tài)下產生的轉角和位移外。支座還應承擔著一項重要的任務,既,地震來臨時,對地震能量進行減弱、隔離或抗震??拐鹬ё饕强考哟笈c墩臺或梁底連接的緊固螺栓、增加非滑移方向擋條的厚度等提高支座的抗震能力,也就是平常說的抗震體系??拐痼w系的不足主要表現(xiàn)在,橋墩、支座體積龐大、成本高外,最大的缺陷是這種抗震結構與橋墩連接的螺栓在強大地震力作用下,易導致墩臺劈裂,橋梁垮塌。我國是一個地震多發(fā)區(qū),國家對橋梁抗震、減震系統(tǒng)研究由來已久,隨著對地震造成破壞的認識加深,人們逐漸由抗震向減震結構研究。特別是在5.12汶川大地震之后,國家對橋梁抗震設防目標提出了在地震中保證橋梁梁體不墜落、橋梁整體不倒塌或產生嚴重的結構損傷并經(jīng)過臨時加固后可供維持應急交通使用的明確要求。作為橋梁、橋墩的連接部件,支座起著至關重要的作用。為此,目前橋梁研究人員和支座生產企業(yè),由原來研究抗震體系轉為進行減隔震體系的研究,隨機出現(xiàn)了多種結構的減、隔震支座,如:橡膠減隔震支座、雙曲面減隔震支座等,以減少或隔離地震力對橋梁造成的損壞。彌補抗震體系的不足。這些減隔震結構支座,在減震、隔震,減少橋梁破壞方面起到了一定作用。但所有減、隔震支座雖然有一定的減、隔震作用,但由于地震力的強大威力往往是不可估量的,目前的減隔震支座都是理想設計,一旦地震力超出理論設計,仍會有強大的地震力沖擊梁體和橋墩,造成墩臺破壞,橋梁垮塌。目前有部分支座增加了抗震元素,但大多都是剛性抗震結構。最終對橋墩依然會造成破壞,嚴重者導致整體橋梁垮塌。



      技術實現(xiàn)要素:

      本實用新型要解決的技術問題就是提供一種既能實現(xiàn)支座正常功能又具有減震功能,還具有柔性抗震以及防落梁,實現(xiàn)減震體系向剛性體系轉化的減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座。

      為解決上述技術問題,本實用新型的技術方案為:包括底面設有上凹面的上座板,頂面設有上凸面、底面設有下凸面的中間襯板,頂面設有下凹面的下座板,上凹面和上凸面間設有上摩擦副,下凹面和下凸面間設有下摩擦副,所述上座板的底部設置有環(huán)繞在下座板外側的抗震圈,上座板與下座板通過體系轉換器相連接,體系轉換器由阻尼橡膠體、多個鋼環(huán)和兩端的連接件組成。

      其附加技術特征為:所述的抗震圈通過螺栓與上座板相連接,抗震圈與下座板間存在間隙;

      所述的體系轉換器為對稱設置的一對、兩對或多對,連接件通過螺栓與上座板、下座板相連接。

      本實用新型所提供的減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座,中間襯板頂面的上凸面、底面的下凸面為曲率半徑相等的球面,上凹面和上凸面間、下凹面和下凸面間設置滑板構成上摩擦副、下摩擦副,抗震圈為鋼制圈,體系轉換器的連接件通過螺栓與上座板、下座板相連接。

      在橋梁正常運行時,充分利用中間襯板在上座板、下座板之間滑動時支座高度幾乎無變化的特點,支座通過中間襯板在上座板、下座板之間的相對滑動滿足支座轉角和正常位移需求;體系轉換器通過多個鋼環(huán)間的間隙變化,隨上座板一起移動,不影響支座正常功能。地震來臨時,當橋梁所承受的水平力小于設計水平力時,支座通過上座板上的抗震圈抗震。當橋梁所承受的水平力大于設計水平力時,抗震圈被破壞,這時支座進入減、隔震狀態(tài),支座通過中間襯板在上座板、下座板之間的相對滑動實現(xiàn)摩擦減震,中間襯板滑移至某一設計位置時,與上座板、下座板連接的體系轉換器上的阻尼橡膠體進入拉伸減震狀態(tài),和中間襯板滑移減震共同作用建立起了消能較強的支座減震體系。中間襯板在地震力作用下滑移至上座板、下座板邊緣時,阻尼橡膠體里的鋼環(huán)與鋼環(huán)間的間隙變?yōu)榱悖枘嵯鹉z體由拉伸減震狀態(tài)轉換成鋼環(huán)與鋼環(huán)剛性相連,體系轉換器完成了支座減震向抗震的轉換。由于體系轉換器與上座板、下座板相連接,上座板與梁體連接,下座板與橋墩連接,此時,在體系轉換器多個鋼環(huán)剛性連接作用下,梁體、支座、橋墩三者形成一個剛性整體,防止了梁體墜落。由于中間襯板滑移減震和體系轉換器減震共同作用,地震力大大得到減弱,此時支座轉入抗震狀態(tài),減小了支座與墩臺連接螺栓對墩臺的局部沖擊,防止了橋墩局部劈裂,保護了橋墩。

      地震過后,在梁體自重和體系轉換器的阻尼橡膠體自恢復力的作用下,各個支座恢復至原位。此時,只需更換與上座板通過螺栓連接的抗震圈,支座便可正常工作。

      本實用新型所提供的減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座,在理論設計的減隔震結構的基礎上,增加附加減震結構,在附加減震結構的基礎上再引進抗震體系。實現(xiàn)柔性抗震。進一步減少地震力對橋墩的沖擊,防止橋墩劈裂、橋梁垮塌。減少地震力帶來的損失。通過一種減、抗震體系轉換式防落梁減隔震結構解決橋墩破壞、橋梁垮塌。本實用新型所提供的減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座,結構簡單,造價低廉,減震轉換為抗震,體系轉換明顯,解決了目前橡膠減隔震和雙曲減隔震等減隔震支座的不足。實際應用中可以實現(xiàn)減隔震和雙曲面支座以及抗震支座無法達到的效果,能有效的防止梁體垮塌、防止墩臺劈裂。為震后救援提供了搶救生命通道。

      附圖說明

      圖1為本實用新型減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座的結構示意圖;

      圖2為體系轉換器的結構示意圖。

      具體實施方式

      下面結合附圖對本實用新型所提供的減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座的具體結構做進一步說明。

      如圖1所示,本實用新型所提供的減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座包括上座板1、中間襯板2、下座板3,上座板底面設有上凹面11,中間襯板2頂面設有上凸面21、底面設有下凸面22,下座板3頂面設有下凹面31,上凹面11和上凸面21間設有上摩擦副4,下凹面31和下凸面22間設有下摩擦副5,上座板1的底部設置有環(huán)繞在下座板3外側的抗震圈6,抗震圈6通過螺栓與上座板1相連接,抗震圈6與下座板3間存在間隙,上座板1與下座板3通過體系轉換器7相連接,體系轉換器7為對稱設置的一對、兩對或多對。

      如圖2所示,體系轉換器7由阻尼橡膠體71、多個鋼環(huán)72和兩端的連接件73組成。

      本實用新型所提供的減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座,中間襯板2頂面的上凸面21、底面的下凸面22為曲率半徑相等的球面,上凹面11和上凸面21間、下凹面31和下凸面22間設置滑板構成上摩擦副4、下摩擦副5,抗震圈6為鋼制圈,體系轉換器7的連接件73通過螺栓與上座板1、下座板3相連接。

      在橋梁正常運行時,充分利用中間襯板2在上座板1、下座板3之間滑動時支座高度幾乎無變化的特點,支座通過中間襯板2在上座板1、下座板3之間的相對滑動滿足支座轉角和正常位移需求;體系轉換器7通過多個鋼環(huán)72間的間隙變化,隨上座板1一起移動,不影響支座正常功能。地震來臨時,當橋梁所承受的水平力小于設計水平力時,支座通過上座板1上的抗震圈6抗震。當橋梁所承受的水平力大于設計水平力時,抗震圈6被破壞,這時支座進入減、隔震狀態(tài),支座通過中間襯板2在上座板1、下座板3之間的相對滑動實現(xiàn)摩擦減震,中間襯板2滑移至某一設計位置時,與上座板1、下座板3連接的體系轉換器7上的阻尼橡膠體71進入拉伸減震狀態(tài),和中間襯板2滑移減震共同作用建立起了消能較強的支座減震體系。中間襯板2在地震力作用下滑移至上座板1、下座板3邊緣時,阻尼橡膠體71里的鋼環(huán)72與鋼環(huán)72間的間隙變?yōu)榱悖枘嵯鹉z體71由拉伸減震狀態(tài)轉換成鋼環(huán)72與鋼環(huán)72剛性相連,體系轉換器7完成了支座減震向抗震的轉換。由于體系轉換器7與上座板1、下座板3相連接,上座板1與梁體連接,下座板3與橋墩連接,此時,在體系轉換器7多個鋼環(huán)72剛性連接作用下,梁體、支座、橋墩三者形成一個剛性整體,防止了梁體墜落。由于中間襯板2滑移減震和體系轉換器7減震共同作用,地震力大大得到減弱,此時支座轉入抗震狀態(tài),減小了支座與墩臺連接螺栓對墩臺的局部沖擊,防止了橋墩局部劈裂,保護了橋墩。

      地震過后,在梁體自重和體系轉換器7的阻尼橡膠體71自恢復力的作用下,各個支座恢復至原位。此時,只需更換與上座板1通過螺栓連接的抗震圈6,支座便可正常工作。

      本實用新型所提供的減、抗震體系轉換式防落梁等曲面減隔震支座,并不局限于上述的具體實施方式,上述具體實施方式僅僅是示意性的,并不是限制性的,本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下,在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下,還可以作出很多形式的具體變換,這些均屬于本實用新型的保護范圍之內。

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