[實用新型]一種抗震型球面轉動支座

有效

• 申請號: 200920102194.0
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN201381476Y
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 張保忠;金家康;侯若敬;王鈳;齊娜;李婷
• 申請（專利權）人: 衡水中鐵建工程橡膠有限責任公司
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04
• 代理公司: 衡水市盛博專利事務所
• 代理人: 馬云海

技術領域

本實用新型屬于橋梁工程技術領域，尤其涉及一種具有隔振耗能性能的抗震型球面轉動支座。

背景技術

減隔震，就文字而言，就是降低地震能量。其本質及目的就是將結構與可能引起破壞的地面運動盡可能分離開來。普通的抗震理論是通過結構、構件自身具有的強度來抗震，也就是說支座本身強度設計的很高，足以抵抗大震，不會破壞，但強地震發生時梁已被震落了，支座還有什么用呢？與普通的抗震理論不同，減隔震理論則是采用動態的抵抗方法，采用隔震裝置，使地面運動的地震能量輸入減小，從而達到降低地震破壞能力的目的。

“汶川地震”中許多地方橋梁結構的損毀并不是橋梁支座的損壞造成的，而是由于橋梁梁體滑落斷絕了交通，阻礙了救援，而造成了更大的人員傷亡和財產損失?！般氪ǖ卣稹钡膶嵺`告訴我們，傳統的強度設計理念不符合橋梁系統抗震的需要，新型的耗能減隔震設計理念就能很好的滿足橋梁系統抗震的需要。

耗能減震支座在小震和工作荷載作用下，耗能部件基本處于彈性狀態，主要給主體結構提供足夠的剛度或阻尼，使耗能減震支座滿足正常使用的要求；在中震、大震及強震作用下，耗能元件率先進入耗能工作狀態，產生較大的阻尼，大量耗散輸入結構中的能量，迅速衰減結構的動力反應，而主體結構不出現明顯的非彈性變形，從而確保結構在中震、大震及強震中的安全性和正常使用。

目前橋梁工程中應用的球形支座的減隔震措施如鋼板彈簧結構、擠壓卸載結構等，只能說是一種緩震措施并不能起到有效的耗能減震作用，因為實驗表明上述結構的滯回曲線近似于梭形，基本上沒有耗能能力，并且《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/T?B02-012008)抗震措施中也沒有包含上述結構，所以說橋梁工程中現有的抗震球形支座并不是真正意義上的減隔震支座，并且結構復雜成本高，難以大面積推廣。

實用新型內容

本實用新型的目的就是針對抗震球形支座的使用現狀，提供一種符合《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/T?B02-012008)減隔振要求的、結構簡單實用的摩擦耗能抗震球形支座。

為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為：

一種抗震型球面轉動支座，包括其頂面和底面分別與梁體和橋墩通過連接機構固定連接的支座上板和支座底板，所述的支座上板的下側面為球狀曲面，并設置有與之對應的球面四氟板；所述的支座底板的上側面的中部設置有柱型孔，在所述的支座上板和支座底板二者之間設置有上側面均為球缺狀、下側面的中部設置有與所述的柱型孔對應的凸出圓柱的中間擺。

另外，在所述的支座底板的上側面和中間擺的下側面分別設置有上消能板和下消能板；在所述的柱型孔的內壁面或/和凸出圓柱的柱側面上設置有阻尼膠圈。

本實用新型所提供的抗震型球面轉動支座與現有技術相比，在支座底板的上側面和中間擺的下側面分別設置有上消能板和下消能板組成，其摩擦系數由抗震設防烈度確定。在正常工作狀態及低于設防烈度時，地震動產生的上部結構水平荷載小于上消能板和下消能板間靜摩擦阻力，摩擦面不發生滑動，支座豎向承載力、支座水平承載力、位移和轉動功能等符合GB/T17955-2000《球型支座技術條件》的要求。

當發生設防烈度的地震時，地震動產生的上部結構水平荷載大于上消能板和下消能板間靜摩擦阻力，上消能板和下消能板間將發生相對滑動，將機械運動轉化為分之運動，將機械能轉化為熱能，從而耗散部分地震能量。同時阻尼膠圈在循環應力作用下具有很大的滯回阻尼，也將耗散部分地震能量。由此，實現支座的耗能減震功能；因此，該抗震型球面轉動支座的結構符合抗震減隔震設計理念，具有結構緊湊、隔振方式簡單、耗能效果明顯、支座高度較低和造價較低等優點，具有廣泛的推廣應用價值。

附圖說明

圖1為抗震型球面轉動支座的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型所提供的兩種抗震型球面轉動支座的結構做進一步的詳細說明。

如圖1所示，為抗震型球面轉動支座的結構示意圖。其結構包括有支座上板1、球面四氟板2、中間擺3、阻尼膠圈4、上消能板5、下消能板6、支座底板7組成。支座上板1平面端結合梁體，凹面位置鑲嵌球面四氟滑板2，支座底板7平面端結合墩臺，上述支座底板的上側面的中部設置有柱型孔9，在支座上板和支座底板二者之間設置有上側面為球缺狀、下側面的中部設置有與柱型孔對應的凸出圓柱10的中間擺3，并在上述支座底板的上側面和球缺狀的中間擺的下側面分別設置有上消能板5和下消能板6，在上述柱型孔的內壁面或/和凸出圓柱的柱側面上設置有阻尼膠圈4。

抗震型球面轉動支座的上述結構中，中間擺3的球狀曲面上焊接球面不銹鋼滑板，地腳螺栓8分別將支座上板1錨固在梁體上將支座底板7錨固在墩臺上，球面四氟滑板2和焊接球面不銹鋼滑板或鍍硬鎘的中間擺3組成的滑動面，保證支座正常轉動，中間擺3底面焊接上消能板5，底板7頂面焊接下消能板6，上消能板5和下消能板6在地震發生時產生相對位移，起到將上部結構與地震隔離的作用，并且利用摩擦耗能消減地震的能量，中間擺3底面設計有作為抗剪銷的凸出圓柱10，防止地震發生時產生過大的位移，抗剪銷上包裹阻尼膠圈4，在地震發生時消減地震的能量。支座上板1、中間擺3和支座底板7材料可以采用鋼板、鑄鋼或鍛鋼；球面四氟滑板2材料采用四氟板或同等功能的高分子滑動材料；阻尼膠圈4材料采用橡膠或高阻尼橡膠；上消能板5和下消能板6材料采用不銹鋼或同等摩擦系數的其他材料；地腳螺栓8采用標準件設計。