[發明專利]一種減震隔震雙向球支座

無效

• 申請號: 201410254640.5
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104088368A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 馬長華;曾世明;陳圩凈;陳華;王小龍
• 申請（專利權）人: 成都新筑展博環保科技有限公司
• 主分類號: E04B1/36
• 分類號: E04B1/36;E04B1/98;E01D19/04
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及橋梁、建筑工程技術領域，具體涉及一種減震效果良好的減震隔震雙向球支座。

背景技術

地震是因地球內部緩慢積累的能量突然釋放引起的地球表層的振動；強烈的地面振動，會直接和間接造成橋梁、建筑物的倒塌及破壞，成為災害。

20世紀以來，大量學者投入于地震的科學研究，直到上世紀50年代基本建立了“地震工程理論體系”，正確意義上認識地震的成因、機理。70年代以后，抗震理論得到迅速發展，特別是減、隔震技術提出，對結構工程抗震設計起到革命性的作用。減、隔震技術采用了以柔克剛，突破了傳統的“肥梁胖柱”硬抗的理念，提升了結構工程整體抗震能力的同時大大降低工程造價。

1973年新西蘭建成第一座隔震橋梁，1987年3月發生烈度為9度的地震，只是個別支座產生較大的位移，震后很快得以修復；1992年4月美國加州大地震（峰值加速度0.55g），Eel?River?Bridge采用減、隔震設計，震后橋梁完好無損。至今，已有成千上萬的工程采用減、隔震設計理念。

FDSB鐘擺式隔震支座是根據單擺的原理研發用于橋梁工程、建筑工程的隔震支座；傳統的橋梁或建筑結構的自振周期是取決于結構的剛度、質量，若其自振周期與地震波特征周期一致時將會發生結構共振導致結構地震損壞；為避免這一現象，通過在橋梁與橋墩之間的鐘擺式隔震支座（替代常規橋梁支座），調整橋梁結構系統自振周期來降低橋梁結構地震響應。此類隔震支座早在上世紀八十年代美國工程上應用，現已成為歐美發達地區主要選用的減、隔震產品。

鐘擺式減震支座有兩個滑動面，中間是球冠襯板，通過球冠襯板與兩個滑動面的摩擦滑動來提供所需要的位移。鐘擺式減震支座通過耐高溫、高摩擦系數、高耐磨特性的材料將地震的一部分能量轉化為熱能和通過鐘擺式結構將地震的一部分能量轉化為勢能，同時鐘擺式結構可實現自我恢復，不用震后調整。抗震盆式橡膠支座，利用橡膠的彈性，減少地震對橋梁的傷害。上市時間較早，應用比較廣泛。

抗震型球支座，上、下支座板能相對轉動，能沿設計限定方向滑動。在相對運動的過程中，利用高耐溫、高摩擦系數、高耐磨特性的材料將地震能量轉化為熱能，以達到減震效果。而現有的鐘擺式減震支座只能減弱水平方向的動能，不能吸收或減弱豎直方向的動能。抗震盆式橡膠支座不能吸收或減弱豎直方向的動能，也不能自我恢復。對于抗震型球支座，在設計不允許有相對滑動方向的地震能量，只能靠支座自身承受，一旦破壞就是永久性破壞，不能修復。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的目的在于如何提供一種減震隔震雙向球支座，其旨在解決現有的減震隔震支座只能減弱水平方向的動能，不能吸收或減弱豎直方向的動能以及不能自我恢復和不能修復的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種減震隔震雙向球支座，包括下支座板、上支座板、錨栓和套筒，在所述下支座板與上支座板之間從下而上還依次設置有減震橡膠板、球凹襯板、球面滑板、球冠襯板和減震滑板，減震滑板和球面滑板分別附著在球冠襯板上下兩面，其特征在于，在所述上支座板、下支座板的左右兩端均設有導向板和剪力螺栓，導向板經剪力螺栓固定在上支座板和下支座板上。

在本發明中，所述球面滑板和減震滑板均由耐高溫、高摩擦系數、高耐磨特性的材料制成。

在本發明中，所述減震橡膠板由天然橡膠制成，起減震作用。

本發明的設計原理為：

一、利用鐘擺式結構將地震水平方向的能量轉化為勢能，地震過后，又將勢能轉換動能；在動能與勢能相互轉換的過程中，上支座板與球冠襯板，球冠襯板與球凹襯板產生相互滑動，滑動面上的高耐溫、高摩擦系數、高耐磨特性的材料能將地震能量轉化為熱能。

二、利用橡膠的彈性吸收地震時橋梁豎向的動能，將其轉化為自身的勢能和熱能。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

一、本發明在下支座板上設置減震橡膠板，利用橡膠的彈性吸收地震時橋梁豎向的動能，將其轉化為自身的勢能和熱能，該減震橡膠板根據豎向承載力的變化而產生不同的壓縮變形量，降低了支座部件間的硬沖擊。

二、在導向板的限制作用下，球冠襯板相對上支座板和球凹襯板做鐘擺運動，減震滑板附著在球冠襯板上，與上支座板發生滑動摩擦，吸收支座的動能，并向空氣中散發熱量，這樣大大提高了支座的減震效果。

三、用剪力螺栓將導向板固在上支座板上，地震超過一定強度時，上、下支座板的相對滑移距離大大增加，至使大力撞擊導向板剪斷剪力螺栓，地震過后，只需更換剪力螺栓，將導向板復位，就能將支座恢復到正常使用狀態。