一種雙向限位單向活動盆式橡膠支座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種橋梁單向活動盆式橡膠支座，屬于土木建筑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]支座是連接橋梁主梁和橋墩的功能部件。橋梁的主梁由于溫度等原因，在工作中會產(chǎn)生伸縮和轉(zhuǎn)動，橋梁支座通過適當(dāng)?shù)臉?gòu)造，可以消除橋墩對主梁上述變形的限制，使主梁能夠自由伸縮和轉(zhuǎn)動。
[0003]橋梁支座依據(jù)其運(yùn)動特性可分為三類，一為固定支座，此類支座只能滿足橋梁主梁轉(zhuǎn)動的需要，在主梁長度和寬度方向均不能滑動；二為單向活動支座，此類支座除轉(zhuǎn)動功能外，還可限制橋梁主梁的沿橋梁寬度方向的位移，承受主梁水平荷載，并適應(yīng)主梁沿橋梁長度方向的伸縮；三為雙向滑動支座，此類支座除轉(zhuǎn)動功能外，還能在橋梁長度方向和寬度長度方向滑動。橋梁支座按照材料可分為鋼支座和橡膠支座兩類，目前我國的支座以橡膠支座為主，其中單向盆式橡膠支座是最為常用的支座之一。
[0004]單向活動盆式橡膠支座的主要由底盆、底盆上的橡膠板、橡膠板上依次固定的中間鋼板、四氟板、固定于上頂板上的不銹鋼滑板、頂板和頂板兩非活動側(cè)的側(cè)向鋼條組成。頂板與主梁通過錨固螺栓固定，底盆通過錨固螺栓與橋墩固定。這種橡膠支座可通過橡膠板在三向受力狀態(tài)下具有流體的性質(zhì)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)橋梁主梁的轉(zhuǎn)動；同時(shí)依靠四氟板與不銹鋼滑板之間的低摩擦系數(shù)來實(shí)現(xiàn)主梁沿橋梁長度方向(活動向)的位移，使橡膠支座所承受的沿橋梁長度方向的力不再由橡膠板完全承擔(dān)，而間接作用于四氟板與不銹鋼滑板之間的滑移。另外，頂板兩非活動側(cè)的側(cè)向鋼條限制主梁沿橋梁寬度方向(非活動向)的運(yùn)動。
[0005]單向活動支座常與固定支座配合使用，在簡支梁橋中，主梁的一端采用固定支座，另一端采用單向活動支座；而在連續(xù)梁橋中只在一個(gè)橋墩布置固定支座，其余橋墩均布置單向活動支座，由固定支座約束橋梁主梁的水平位移，承受主梁水平荷載，由活動支座適應(yīng)主梁的伸縮。
[0006]在地震荷載作用下，現(xiàn)有單向活動盆式支座只能夠通過四氟板與不銹鋼板間的摩擦傳遞很少的水平地震力(3 % -6 %，見中華人民共和國交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《公路橋梁盆式橡膠支座》(JT/T391-2009)，活動向位移無專門裝置進(jìn)行限制，地震中易出現(xiàn)不可恢復(fù)的過大位移，也無地震能量耗散功能，橋梁主梁的水平地震作用絕大部分由固定支座傳遞至橋墩，使得采用固定支座橋墩的地震內(nèi)力遠(yuǎn)較其他橋墩要大，破壞也較其他橋墩要嚴(yán)重(見汶川地震公路震害調(diào)查——橋梁，人民交通出版社，2012.3，ISBN 978-7-114-09590-0)，不能充分發(fā)揮橋梁中各橋墩的抗震能力。
[0007]而且現(xiàn)有盆式橡膠支座只能承受豎向壓力，不能承受豎向拉力，在過大的豎向地震作用下，頂板與四氟板間可能脫離，導(dǎo)致支座脫空、破壞(見汶川地震公路震害調(diào)查一一橋梁，人民交通出版社，2012.3，ISBN 978-7-114-09590-0)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的提供一種在地震作用下具有約束頂板活動向的過大位移和頂板豎直向上位移，能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁各橋墩共同受力、充分發(fā)揮各橋墩的抗震性能的單向活動盆式橡膠支座。該支座可以沿用現(xiàn)有單向活動盆式橡膠支座的生產(chǎn)技術(shù)和安裝技術(shù)，便于工程應(yīng)用，便于地震后支座的修復(fù)。
[0009]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案為:一種雙向限位單向活動盆式橡膠支座，包括單向活動盆式橡膠支座，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:所述單向活動盆式橡膠支座的頂板的兩非活動側(cè)側(cè)面焊接固定圓柱型擋塊；單向活動盆式橡膠支座的底盆的兩非活動側(cè)固定連接底盆延長板，底盆延長板的上表面螺紋固定“門”字形限位架；圓柱型擋塊位于“門”字形限位架內(nèi)，圓柱型擋塊的上緣與“門”字形限位架的橫梁接觸，圓柱型擋塊與“門”字形限位架的兩根立柱之間的間隔均為50-300mm(中華人民共和國交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《公路橋梁盆式橡膠支座》(JT/T391-2009)中規(guī)定的相應(yīng)規(guī)格支座的允許位移量)。
[0010]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0011]在溫度變化時(shí)或普通外力作用下，橋梁的主梁帶動單向活動盆式橡膠支座頂板運(yùn)動，圓柱型擋塊將隨頂板一起運(yùn)動，圓柱型擋塊與“門”字形限位架的兩個(gè)立柱之間的間隔可適應(yīng)主梁由于溫度變化或普通外力引起的變形。
[0012]遇到地震時(shí)，在地震荷載作用下，橋梁的主梁運(yùn)動量大于圓柱型擋塊與“門”字形限位架的立柱之間的間隔，圓柱型擋塊與“門”字形限位架的立柱接觸，限制頂板位移，將主梁的地震作用通過圓柱型擋塊傳遞至“門”字形限位架的立柱，并通過“門”字形限位架的立柱依次傳遞給支座底盆和橋墩，實(shí)現(xiàn)設(shè)置單向活動支座的橋墩與設(shè)置固定支座的橋墩共同承擔(dān)主梁地震力。且當(dāng)圓柱型擋塊、“門”字形限位架的立柱及橫梁產(chǎn)生塑性變形后，可將主梁的部分動能轉(zhuǎn)化為圓柱型擋塊、“門”字形限位架的熱能，從而耗散地震能量，增大了支座阻尼。
[0013]在過大的豎向地震力作用下，圓柱型擋塊上緣與“門”字形限位架橫梁之間的接觸，可以約束頂板豎向位移，使支座具有承受豎向拉力的能力。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]一、本實(shí)用新型可以沿用現(xiàn)有單向活動盆式橡膠支座的生產(chǎn)技術(shù)和安裝技術(shù)，便于工程應(yīng)用。
[0016]二、在現(xiàn)有盆式橡膠支座構(gòu)造的基礎(chǔ)上，附設(shè)圓柱形擋塊及“門”字形限位架，限制支座頂板的豎向位移，同時(shí)限制單向活動支座沿活動向的過大位移，并將橋梁主梁的地震作用傳遞給布置單向活動支座的橋墩，將原來的單個(gè)固定支座的橋墩承擔(dān)地震荷載，變?yōu)樗袠蚨辗謸?dān)地震荷載，充分發(fā)揮了所有橋墩的抗震能力，整個(gè)橋梁的抗震能力得到大幅
[0017]三、地震荷載下，圓柱型擋塊、“門”字形限位架的立柱及橫梁產(chǎn)生塑性變形后，可將主梁的部分動能轉(zhuǎn)化為圓柱型擋塊、“門”字形限位架的熱能，從而耗散地震能量。
[0018]四、遇在地震后只需更換產(chǎn)生塑性變形的圓柱型擋塊和“門”字形限位架，即可實(shí)現(xiàn)支座的修復(fù)，便于地震后支座的修復(fù)，降低了成本，提高了效率。
[0019]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述圓柱型擋塊的上緣與“門”字形限位架的橫梁接觸的具體方式是:圓柱型擋塊的上半圓弧以焊接形式外貼弧形不銹鋼薄板，“門”字形限位架的橫梁的下翼緣貼有四氟板；所述不銹鋼薄板和四氟板構(gòu)成摩擦副。
[0020]這樣，由不銹鋼板和四氟板構(gòu)成的摩擦副，可減小圓柱型擋塊與“門”字形限位架橫梁間的摩擦力，適應(yīng)主梁伸縮。
[0021]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述底盆與底盆延長板固定連接的具體方式為:底盆與底盆延長板焊接連接，或