[發明專利]多層摩擦阻尼球型鋼支座

在審

• 申請號: 202010416971.X
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111455840A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 萬維東;吳先樹;高宏偉
• 申請（專利權）人: 武漢東九永環工程技術有限公司
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04;E04B1/36;E04B1/98;E04H9/02;E01D101/30
• 代理公司: 武漢智韜知識產權代理有限公司 42259
• 代理人: 周洋

多層摩擦阻尼球型鋼支座，包括上支座鋼板（1）和下支座鋼板（2），其特征在于：所述上支座鋼板（1）的下表面設置有球冠體（3），球冠體（3）的下方設置有支承體（4），支承體（4）的外圓周位于環形限位板（5）的內部，所述下支座鋼板（2）的上表面設置有底層摩擦板（7），底層摩擦板（7）與支承體（4）之間堆疊設置有一層或多層中間摩擦板（6），本發明結構緊湊，兼具普通鋼絲繩阻尼器和球型鋼支座的功能，具有很好的減隔震效果，并達到了很好的使用耐久性，與現有技術相比減隔震效果和使用耐久性大大提高，同時更易與鋼絲繩阻尼器匹配，減少了維護成本，經濟性更好。

技術領域

本發明涉及一種球型鋼支座，尤其涉及一種多層摩擦阻尼球型鋼支座，屬于抗震隔振技術領域。

背景技術

橋梁結構、大型建筑結構作為重要的社會基礎設施，具有投資大、公共性強、管理維修困難的特點，是抗震防災管理系統中的一個重要組成部分。地震是頻發的自然災害之一，地震所造成生命和財產損失的直接原因是建筑物的劇烈震動、破壞和倒塌，因此提高橋梁結構、大型建筑結構的抗震性能是降低地震損失的基本措施。除此之外，在一些關鍵領域，也需要采用性能優異的減隔震裝置，例如：核電站、高速鐵路等。還有在各類公路橋梁、鐵路橋梁、高架橋的橋梁梁體與橋墩之間也需要進行減隔震，以滿足安全使用的要求。

現有技術中最接近本發明的是摩擦型阻尼支座或鋼絲繩阻尼球型鋼支座，摩擦型阻尼支座采用上下不同半徑的兩個球面與配合位形成兩個滑動摩擦副，保證支座正常的轉動和滑移功能，當地震水平力超過閥值時，支座摩擦副間克服靜摩擦力產生相對滑動，大半徑球面摩擦副可產生較大水平相對位移，即水平剛度較小，從而將地震產生的動能轉換為勢能，突破閥值后較小的水平剛度起到了“隔震”作用。同時由于摩擦阻力的存在，起到了“阻尼”作用，消耗了一部分地震能量。鋼絲繩阻尼球型鋼支座是在普通球型鋼支座的外圍增加了環向鋼絲繩阻尼器，利用鋼絲繩阻尼器的干摩擦消耗地震能量，另外支座本體內的滑動摩擦起輔助消能作用。無論是摩擦型阻尼支座，還是鋼絲繩阻尼球型鋼支座都有采用滑動面摩擦消能的方式，滑動面摩擦消能的方式在使用一定時間后會出現磨損，阻尼器因為摩擦副的磨損會影響減隔震的使用性能，耐久性不佳，縮短了使用壽命。

發明內容

本發明的目的是針對現有的摩擦阻尼支座結構簡單，在進行減隔震時滑動位移較大，單個滑動面摩擦路徑較長，磨損嚴重，減隔震效果和使用耐久性不佳，使用壽命較短，維護成本高的缺陷和不足，現提供一種結構合理，在保證整體位移量的前提下單個滑動面摩擦路徑大大減小，降低了磨損，減隔震效果和使用耐久性大大提高，使用壽命長，維護成本得到了降低的多層摩擦阻尼球型鋼支座。

為實現上述發明的目的，本發明的技術解決方案是：多層摩擦阻尼球型鋼支座，包括上支座鋼板和下支座鋼板，其特征在于：所述上支座鋼板的下表面設置有球冠體，球冠體的下表面設置為球面，球冠體的下方設置有支承體，支承體的上表面設置為與球冠體的下端球面相對應的圓弧面，球冠體與支承體之間的接觸面構成球面摩擦副，上支座鋼板的下表面設置有環形限位板，支承體的外圓周位于環形限位板的內部，所述下支座鋼板的上表面設置有底層摩擦板，底層摩擦板與支承體之間堆疊設置有一層或多層中間摩擦板，支承體、中間摩擦板以及底層摩擦板相鄰的接觸平面之間構成平面摩擦副，球冠體、支承體、中間摩擦板以及底層摩擦板的外圍圓周上設置有阻尼器，支承體、中間摩擦板以及底層摩擦板的外圓周上分別均勻對稱開設有多個螺栓孔，相鄰的支承體、中間摩擦板以及底層摩擦板之間通過在螺栓孔內安裝剪力釘或剪力螺栓實現連接，相鄰的支承體、中間摩擦板以及底層摩擦板之間的內側壁與外側壁之間設置有層間位移預留空間。

進一步地，所述阻尼器采用鋼絲繩阻尼器，鋼絲繩阻尼器包括頂點繩夾上鋼板、頂點繩夾下鋼板、底點繩夾上鋼板、底點繩夾下鋼板、鋼絲繩以及繩夾，頂點繩夾上鋼板、頂點繩夾下鋼板、底點繩夾上鋼板以及底點繩夾下鋼板均為環形結構，頂點繩夾上鋼板的下表面固定設置有頂點繩夾下鋼板，底點繩夾下鋼板的上表面固定設置有底點繩夾上鋼板，鋼絲繩為多根且分別繞制成環狀螺旋形結構，每根鋼絲繩的兩端分別通過繩夾固定在頂點繩夾下鋼板上或者底點繩夾上鋼板上。