水平方向防撞擊高彈性支座的制作方法
【專利摘要】一種水平方向防撞擊高彈性測力支座，其具有第一端和第二端，兩端之間的距離為彈性可變的，其包括：底盆，具有底壁和側壁，以及二者圍成的容置空間，底壁構成第一端；彈性板，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂?shù)着璧牡妆?，其外側壁與底盆的內側壁之間設有變形空間；力擴散板，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂彈性板的左端面；負荷傳感器，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂力擴散板的左端面；襯板，右端設于底盆的容置空間，其右端面抵頂負荷傳感器的左端面，左端伸出底盆的容置空間；減摩板，右端面固定于襯板的左端面；以及頂撐板，其右端面抵頂減摩板的左端面，其左端面構成第二端。本發(fā)明還提供一種大承載力和大彈性變形量的防撞擊支座。
【專利說明】
水平方向防撞擊高彈性支座
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種彈性支座，特別是一種水平方向防撞擊高彈性支座，主要用于斜拉橋、懸索橋的水平向防撞擊。
【背景技術】
[0002]隨著橋梁的設計與建設技術的發(fā)展，橋梁(如斜拉橋、懸索橋)的跨越能力越來越大，一些已建成的跨海懸索大橋的跨度甚至已超過了 I公里。其中，以大跨度的懸索橋為例，其梁部采用的是重量較輕的鋼結構，而支承懸索的塔柱為鋼筋混凝土結構，為了滿足溫度升高時梁伸長的需要，梁與塔柱之間還需要留出一定的間隙。由于此間隙的存在，梁在水平風力等的作用下可能會產生橫橋向彎曲變形而撞擊塔柱，為了防止撞擊，需要在梁與塔柱之間設置大承載力、同時具有大彈性變形量的彈性支座。而所需要的彈性支座的承載力與橋的跨度有關，最大可達千噸以上，需要的彈性變形量可能超過20mm。如此大的承載力，同時又要求有較大的彈性變形量是彈性支座設計的困難所在。
[0003]目前，有一些承載力較小的高彈性支座采用過蝶型彈簧作為彈性元件，盡管將多個蝶型彈簧拼裝起來可以提高其整體的承載力和彈性變形量，但是，由于蝶型彈簧的這些特點:單個蝶型彈簧承載力小，彈性變形量也小，如直徑250mm的蝶型彈簧，其承載力只有25噸左右，彈性變形量也很小，若要獲得一個承載力超千噸、彈性變形量超過20_的高彈性支座，需要將很多個蝶型彈簧拼裝起來，會使得拼裝后的尺寸很大而無法安裝、結構會很復雜，造價也將很高，因此是不可行的。
[0004]綜上所述，目前尚沒有既具有大的承載力，又具有大的彈性變形量的彈性支座。

【發(fā)明內容】

[0005](一)要解決的技術問題
[0006]為了解決現(xiàn)有技術的上述問題，本發(fā)明提供一種水平方向防撞擊高彈性支座，其具有更大的承載力和更大的彈性變形量，且其結構簡單、穩(wěn)定、體積更小。
[0007](二)技術方案
[0008]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術方案包括:
[0009]—種水平方向防撞擊高彈性測力支座，其具有相對固定的第一端和相對可動的第二端，第一端和第二端之間的距離為彈性可變的，其包括:
[0010]底盆，具有底壁和側壁，以及二者圍成的容置空間，底壁構成相對固定的第一端；
[0011]彈性板，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂?shù)着璧牡妆?，其外側壁與底盆的內側壁之間設有供彈性板變形的變形空間；
[0012]力擴散板，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂彈性板的左端面；
[0013]負荷傳感器，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂力擴散板的左端面；
[0014]襯板，右端設于底盆的容置空間，其右端面抵頂負荷傳感器的左端面，左端伸出底盆的容置空間；
[0015]減摩板，右端面固定于襯板的左端面；以及
[0016]頂撐板，其右端面直接或間接抵頂減摩板的左端面，其左端面構成相對可動的第
_-上山
[0017]本發(fā)明的一個實施例，其中，底盆的底壁外周延伸有外凸緣，供安裝第一端;和/或頂撐板的外周側設有安裝孔，供安裝第二端。
[0018]本發(fā)明的一個實施例，其中，變形空間為設于底盆的內側壁的凹槽。凹槽優(yōu)選為口大底小的梯形槽。
[0019]本發(fā)明的一個實施例，其中，凹槽為部分環(huán)槽或整體環(huán)槽。
[0020]本發(fā)明的一個實施例，其中，凹槽與底盆的底壁之間具有預定距離。
[0021]本發(fā)明的一個實施例，其中，襯板的右端面設有第一凹槽，負荷傳感器的左端嵌設于第一凹槽中。
[0022]本發(fā)明的一個實施例，其中，襯板的左端面設有第二凹槽，減摩板的右端嵌設于第二凹槽中。
[0023]本發(fā)明的一個實施例，其中，頂撐板與減摩板之間還設有不銹鋼板，不銹鋼板的左端面與頂撐板固定連接，右端面與減摩板之間抵頂連接。
[0024]本發(fā)明的一個實施例，其中，底盆、力擴散板、襯板和/或頂撐板為鋼材質，彈性板為橡膠或聚氨酯材質。
[0025]本發(fā)明的一個實施例，其中，彈性板、力擴散板和/或襯板的外周壁與底盆的容置空間的內周壁之間抵頂接觸。
[0026]本發(fā)明還提供一種水平方向防撞擊高彈性支座，其具有相對固定的第一端和相對可動的第二端，第一端和第二端之間的距離為彈性可變的，其包括:
[0027]底盆，具有底壁和側壁，以及二者圍成的容置空間，底壁構成相對固定的第一端；
[0028]彈性板，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂?shù)着璧牡妆?，其外側壁與底盆的內側壁之間設有供彈性板變形的變形空間；
[0029]襯板，右端設于底盆的容置空間，其右端面抵頂彈性板的左端面，左端伸出底盆的容置空間；
[0030]減摩板，右端面固定于襯板的左端面；以及
[0031]頂撐板，其右端面直接或間接抵頂減摩板的左端面，其左端面構成相對可動的第
_-上山一棲。
[0032]較佳的，襯板的右端面平面抵頂彈性板的左端面。
[0033](三)有益效果
[0034]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的水平方向防撞擊高彈性測力支座，其可以由第一端固定連接第一結構物(如斜拉橋或懸索橋的塔柱)，第二端固定連接第二結構物(如斜拉橋或懸索橋的梁部)，預壓縮于二者之間，當梁部發(fā)生縱向延伸(如日照等原因引起的熱脹)時，頂撐板和襯板之間可以相對滑動，并始終保持塔柱對梁部的彈性水平支撐，當梁部發(fā)生橫向偏移(如單側日照引起的單側熱脹延伸會導致梁部的彎曲，水平風力也會導致梁部發(fā)生橫向偏移)時，可以預設足夠的預壓縮量，使得水平方向防撞擊高彈性測力支座始終保持對梁部的彈性水平支撐，即保持與梁部和塔柱始終不脫離，起到較佳的防撞作用；進一步的，通過彈性板和預設的變形空間的結合，使得當彈性板被進一步壓縮發(fā)生變形時，會逐漸填滿變形空間，在變形空間被彈性材料填滿之前，由于變形空間的設計，使得彈性板提供穩(wěn)定的適當?shù)膹椥灾巫饔茫斪冃慰臻g被彈性材料充滿后，支座則具有顯著增大的承載能力，也就是說，通過上述結構的設置，既可以在梁部發(fā)生輕微變形時，提供適當?shù)姆€(wěn)定的彈性支撐作用，又可以在梁部發(fā)生突然變形時，提供足夠大的彈性支撐作用，達到防撞擊的效果，而且，變形空間的大小可以根據(jù)預計的壓縮量進行設計，以達到最佳的效果；另外，由于設置了負荷傳感器，還可以測試彈性支座承受的水平荷載，當不需要測力時，只需去掉負荷傳感器，并將襯板右端面改為平面抵頂彈性板即可。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明第一實施例的整體結構示意圖(位置II1-1II的剖視圖)；
[0036]圖2為本發(fā)明第一實施例的剖視圖(位置1-1、I1-1I的半剖視圖)。
[0037]【附圖標記說明】
[0038]1:頂撐板；
[0039]2:不銹鋼板；
[0040]3:減摩板；
[0041]4:襯板；
[0042]5:負荷傳感器；
[0043]6:力擴散板；
[0044]7:彈性板；
[0045]8:底盆；
[0046]9:變形空間；
[0047]11:第一結構物；
[0048]12:第二結構物。
【具體實施方式】
[0049]為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結合附圖，通過【具體實施方式】，對本發(fā)明作詳細描述。
[0050]參見圖1和圖2，本發(fā)明第一實施例的水平方向防撞擊高彈性測力支座(以下簡稱水平支座)，其具有相對地面固定的第一端和相對第一端可動的第二端，第一端和第二端之間的距離為彈性可變的，其包括:
[0051]底盆8，呈盆狀或桶狀，具有底壁和側壁，以及二者圍成的容置空間，底壁構成相對固定的第一端，如圖1所示，底壁的外側貼合固定于第一結構物11;
[0052]彈性板7，設于底盆8的容置空間，其右端面抵頂?shù)着?的底壁，其外側壁與底盆8的內側壁之間設有供彈性板7變形的變形空間9;
[0053]力擴散板6，設于底盆8的容置空間，其右端面抵頂彈性板7的左端面，來自第二端的載荷通過力擴散板6擴散到彈性板7的整個左端面，使其受力均勻，令水平支座具有穩(wěn)定的整體結構并能均勻穩(wěn)定的傳遞力，達到平穩(wěn)地彈性支撐、防撞的效果；
[0054]負荷傳感器5，設于底盆8的容置空間，其右端面抵頂力擴散板6的左端面，借此可以測試彈性支座承受的水平荷載；
[0055]襯板4，右端設于底盆8的容置空間，其右端面抵頂負荷傳感器5的左端面，左端伸出底盆8的容置空間；
[0056]減摩板3，右端面固定于襯板4的左端面;以及
[0057]頂撐板I，其右端面固定有不銹鋼板2，不銹鋼板2抵頂減摩板3的左端面，頂撐板I的左端面構成相對可動的第二端，借助不銹鋼板2和減摩板3的設置，使得當?shù)诙讼鄬Φ谝欢嘶瑒訒r，可以降低摩擦，提高使用壽命。
[0058]其中，底盆8的底壁外周延伸有外凸緣，其上設置安裝孔，可以通過螺栓將底盆8安裝固定到第一結構物11，外凸緣可以是方形(如圖2所示)，安裝孔設于其四角，外凸緣也可以是其他形狀，如圓形等;頂撐板I的外周側設有安裝孔，可以通過螺栓將頂撐板I安裝固定到第二結構物12，頂撐板I的外周側可以為方形或圓形或其他形狀。
[0059]其中，變形空間9為設于底盆8的內側壁的凹槽。凹槽優(yōu)選為口大底小的梯形槽(如圖1所示)，當來自第二端的力擠壓彈性板7時，彈性板7向變形空間9中變形，當變形空間9被填滿時，水平支座的彈性力顯著增加，即具有足夠大的彈性力提供抵消撞擊所需的緩沖。
[0060]其中，凹槽為整體環(huán)槽，即在底盆8的側壁開設一個整環(huán)的凹槽。
[0061]本發(fā)明的另一個實施例，其中，凹槽為部分環(huán)槽。
[0062]例如，由兩個或三個槽構成，這些槽可以是互不連通的，也可以是變換截面連通的(例如可以具有不同的深度或不同的寬度)。
[0063]其中，凹槽與底盆8的底壁之間具有預定距離，即凹槽開設于距離底壁內側一定高度的位置。
[0064]本發(fā)明的第一實施例，其中，襯板4的右端面設有第一凹槽，負荷傳感器5的左端嵌設于第一凹槽中。第一凹槽可以位于襯板4的中部位置，凹槽優(yōu)選為圓形，其直徑可以根據(jù)負荷傳感器5的尺寸確定，較佳為負荷傳感器5恰好緊密嵌合于其中，例如可以是襯板4直徑的一半。第一凹槽的深度以負荷傳感器5可以伸出并抵頂力擴散板6為宜，例如可以為負荷傳感器5高度的一半。
[0065]本發(fā)明的第一實施例，其中，襯板4的左端面設有第二凹槽，減摩板3的右端嵌設于第二凹槽中。第二凹槽可以位于襯板4的中部位置，凹槽優(yōu)選為圓形，其直徑可以根據(jù)減摩板3的尺寸確定，較佳為減摩板3的直徑盡可能大并能夠緊密牢固嵌合于其中，例如可以是襯板4直徑的60%以上，更佳的為80%以上，更佳的可以達到90%以上。第一凹槽的深度以減摩板3可以伸出并抵頂固定于頂撐板I的不銹鋼板2為宜，例如可以為減摩板3高度的一半。
[0066]本發(fā)明的第一實施例，其中，襯板4的第一凹槽和第二凹槽的深度之和不超過襯板
4厚度的一半。
[0067]本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，其中，彈性板7、力擴散板6和/或襯板4的外周壁與底盆8的容置空間的內周壁之間抵頂接觸，即恰好填滿底盆8的容置空間。
[0068]本發(fā)明的實施例中，底盆8、力擴散板6、襯板4和/或頂撐板I可以為鋼材質，彈性板7可以為橡膠或聚氨酯等高彈性材質。
[0069]本發(fā)明的一個實施例，其中，頂撐板I與減摩板3之間可以不設置不銹鋼板2，例如可以由頂撐板I直接與減摩板3接觸抵頂，或者在頂撐板I的表面制作耐磨層或減摩層等，使之與減摩板3接觸抵頂，例如可以將一層不銹鋼板2與頂撐板I形成一體的結構，再由不銹鋼板2與減摩板3接觸抵頂。
[0070]本發(fā)明還提供一種水平方向防撞擊高彈性支座，其具有相對固定的第一端和相對可動的第二端，第一端和第二端之間的距離為彈性可變的，其包括:
[0071]底盆，具有底壁和側壁，以及二者圍成的容置空間，底壁構成相對固定的第一端；
[0072]彈性板，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂?shù)着璧牡妆冢渫鈧缺谂c底盆的內側壁之間設有供彈性板變形的變形空間；
[0073]襯板，右端設于底盆的容置空間，其右端面抵頂彈性板的左端面，左端伸出底盆的容置空間；
[0074]減摩板，右端面固定于襯板的左端面；以及
[0075]頂撐板，其右端面直接或間接抵頂減摩板的左端面，其左端面構成相對可動的第
_-上山一棲。
[0076]其中，較佳的，襯板的右端面平面抵頂彈性板的左端面。
[0077]上述任一個實施例的水平支座，可以應用于各種需要水平方向彈性支撐力的場合，尤其是需要較大支撐力的建筑物中，尤其是，既需要大支撐力，又需要大彈性變形的斜拉橋或懸索橋的防撞應用中。
[0078]以斜拉橋或懸索橋為例，本發(fā)明的水平支座，預壓縮于其梁部和塔柱之間，第一端固定于塔部，第二端連接梁部。當二者相對靜止時，預壓縮的彈性力提供梁部和塔柱之間的彈性支承力；當梁部發(fā)生變形(例如縱向延伸和/或橫向偏擺)時，彈性板7受壓向變形空間9變形，其反作用力提供梁部和塔柱之間的彈性支承力，當變形的彈性板7填滿變形空間9時，由于其沒有足夠的繼續(xù)變形的空間，如果作用于彈性板7的壓力繼續(xù)增大，則其反作用力顯著增大，即可以提供對撞擊時的大沖擊力的彈性緩沖。
[0079]而且，可以通過設置足夠的預壓縮量，保證梁部和塔柱與水平支座始終不脫離，SP保證梁部的左右兩側與塔柱之間始終處于彈性支承狀態(tài)。
[0080]綜上所述，本發(fā)明的水平方向防撞擊高彈性測力支座，其可以由第一端固定連接第一結構物(如斜拉橋或懸索橋的塔柱)，第二端固定連接第二結構物(如斜拉橋或懸索橋的梁部)，預壓縮于二者之間，當梁部發(fā)生縱向延伸(如日照等原因引起的熱脹)時，頂撐板和襯板之間可以相對滑動，并始終保持塔柱對梁部的彈性水平支撐，當梁部發(fā)生橫向偏移(如單側日照引起的單側熱脹延伸會導致梁部的彎曲，水平風力也會導致梁部發(fā)生橫向偏移)時，可以預設足夠的預壓縮量，使得水平方向防撞擊高彈性測力支座始終保持對梁部的彈性水平支撐，即保持與梁部和塔柱始終不脫離，起到較佳的防撞作用;進一步的，通過彈性板和預設的變形空間的結合，使得當彈性板被進一步壓縮發(fā)生變形時，會逐漸填滿變形空間，在變形空間被彈性材料填滿之前，由于變形空間的設計，使得彈性板提供穩(wěn)定的適當?shù)膹椥灾巫饔茫斪冃慰臻g被彈性材料充滿后，支座則具有顯著增大的承載能力，也就是說，通過上述結構的設置，既可以在梁部發(fā)生輕微變形時，提供適當?shù)姆€(wěn)定的彈性支撐作用，又可以在梁部發(fā)生突然變形時，提供足夠大的彈性支撐作用，達到防撞擊的效果，而且，變形空間的大小可以根據(jù)預計的壓縮量進行設計，以達到最佳的效果;另外，由于設置了負荷傳感器，還可以測試彈性支座承受的水平荷載，當不需要測力時，只需去掉負荷傳感器，并將襯板右端面改為平面抵頂彈性板即可。
[0081 ]本發(fā)明中，縱向指的是橋梁的延伸方向，橫向指的是垂直于縱向的水平方向，左右僅用于表明相對位置關系，并不構成對其實際方向的限制。
【主權項】
1.一種水平方向防撞擊高彈性測力支座，其具有相對固定的第一端和相對可動的第二端，第一端和第二端之間的距離為彈性可變的，其特征在于，其包括: 底盆，具有底壁和側壁，以及二者圍成的容置空間，底壁構成相對固定的第一端； 彈性板，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂?shù)着璧牡妆冢渫鈧缺谂c底盆的內側壁之間設有供彈性板變形的變形空間； 力擴散板，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂彈性板的左端面； 負荷傳感器，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂力擴散板的左端面； 襯板，右端設于底盆的容置空間，其右端面抵頂負荷傳感器的左端面，左端伸出底盆的容置空間； 減摩板，右端面固定于襯板的左端面；以及 頂撐板，其右端面直接或間接抵頂減摩板的左端面，其左端面構成相對可動的第二端。2.如權利要求1所述的水平方向防撞擊高彈性測力支座，其特征在于:底盆的底壁外周延伸有外凸緣，供安裝第一端;和/或頂撐板的外周側設有安裝孔，供安裝第二端。3.如權利要求1所述的水平方向防撞擊高彈性測力支座，其特征在于:變形空間為設于底盆的內側壁的凹槽。凹槽優(yōu)選為口大底小的梯形槽。凹槽為部分環(huán)槽或整體環(huán)槽。凹槽與底盆的底壁之間具有預定距離。4.如權利要求1所述的水平方向防撞擊高彈性測力支座，其特征在于:襯板的右端面設有第一凹槽，負荷傳感器的左端嵌設于第一凹槽中。5.如權利要求1所述的水平方向防撞擊高彈性測力支座，其特征在于:襯板的左端面設有第二凹槽，減摩板的右端嵌設于第二凹槽中。6.如權利要求1所述的水平方向防撞擊高彈性測力支座，其特征在于:頂撐板與減摩板之間還設有不銹鋼板，不銹鋼板的左端面與頂撐板固定連接，右端面與減摩板之間抵頂連接。7.如權利要求1所述的水平方向防撞擊高彈性測力支座，其特征在于:底盆、力擴散板、襯板和/或頂撐板為鋼材質，彈性板為橡膠或為聚氨酯材質。8.如權利要求1所述的水平方向防撞擊高彈性測力支座，其特征在于:彈性板、力擴散板和/或襯板的外周壁與底盆的容置空間的內周壁之間抵頂接觸。9.一種水平方向防撞擊高彈性支座，其具有相對固定的第一端和相對可動的第二端，第一端和第二端之間的距離為彈性可變的，其特征在于，其包括: 底盆，具有底壁和側壁，以及二者圍成的容置空間，底壁構成相對固定的第一端； 彈性板，設于底盆的容置空間，其右端面抵頂?shù)着璧牡妆?，其外側壁與底盆的內側壁之間設有供彈性板變形的變形空間； 襯板，右端設于底盆的容置空間，其右端面抵頂彈性板的左端面，左端伸出底盆的容置空間； 減摩板，右端面固定于襯板的左端面；以及 頂撐板，其右端面直接或間接抵頂減摩板的左端面，其左端面構成相對可動的第二端。10.如權利要求9所述的水平方向防撞擊高彈性支座，其特征在于:襯板的右端面平面抵頂彈性板的左端面。
【文檔編號】E01D19/04GK106012818SQ201610528500
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】張松琦, 黃茂忠, 李志偉
【申請人】北京鐵科首鋼軌道技術股份有限公司