[發明專利]一種智能摩擦擺隔震支座

在審

• 申請號: 202010636443.5
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111794088A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 馬長飛;汪正興;荊國強;王翔;劉鵬飛;王梓宇;吳肖波;伊建軍;周志坤;汪澤洋;高天;王金枝
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋局集團有限公司;中鐵大橋科學研究院有限公司
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 邱云雷

1.一種智能摩擦擺隔震支座，其特征在于，其包括：

上座板(1)，其頂端用于與主橋連接，并承載所述主橋；所述上座板(1)的底端開設有一夾持空間(10)；

球擺(2)，其卡設于所述夾持空間(10)內，所述球擺(2)的頂端與所述上座板(1)可滑動連接，底端朝下凸設形成第一凸球面(20)；

下座板(3)，其頂端朝下凹設形成與所述第一凸球面(20)相適配的第一凹球面(30)，以使所述球擺(2)可在所述下座板(3)上擺動；

彈性體(4)，其連接于所述下座板(3)的底端，并用于連接于橋墩上；

應變傳感器(5)，其設于所述彈性體(4)上，并用于測量所述彈性體(4)的應變；

角速度測量儀(6)，其設于所述球擺(2)上，并用于測量所述球擺(2)的轉動角速率

位移測量裝置(7)，其設于所述上座板(1)或所述球擺(2)上，并用于測量所述上座板(1)或所述球擺(2)的水平位移D；

控制器(8)，其與所述應變傳感器(5)、角速度測量儀(6)和位移測量裝置(7)均相連，并用于根據所述彈性體(4)的應變，計算得到隔震支座所承受的豎向荷載W；以及根據W、以及D，基于預設的計算公式計算該支座的水平受力F。

2.如權利要求1所述的智能摩擦擺隔震支座，其特征在于，所述預設的計算公式如下：

式中：R為所述第一凹球面(30)的曲率半徑，μ為所述球擺(2)與所述下座板(3)之間的摩擦系數，sgn()為符號函數。

3.如權利要求1所述的智能摩擦擺隔震支座，其特征在于，所述彈性體(4)包括空心筒體(40)和加勁肋(41)，所述空心筒體(40)連接于所述下座板(3)的底端；所述加勁肋(41)連接于所述空心筒體(40)的內壁上，以支撐所述空心筒體(40)。

4.如權利要求3所述的智能摩擦擺隔震支座，其特征在于，所述空心筒體(40)上開設有貫穿該空心筒體(40)的螺紋孔(42)，所述下座板(3)的底端上預埋有螺栓(9)，所述下座板(3)通過所述螺栓(9)與所述空心筒體(40)相連，所述螺栓(9)貫穿于所述螺紋孔(42)內，以使所述空心筒體(40)與所述橋墩連接。

5.如權利要求3所述的智能摩擦擺隔震支座，其特征在于，所述應變傳感器(5)為矩形，所述空心筒體(40)的外壁上開設有與所述應變傳感器(5)相適配的矩形截面。

6.如權利要求1所述的智能摩擦擺隔震支座，其特征在于，所述應變傳感器(5)包括第一應變傳感器和第二應變傳感器，所述第一應變傳感器的量程大于所述第二應變傳感器的量程，所述第一應變傳感器用于測量主橋的恒載及二期荷載W₁；所述第二應變傳感器用于測量主橋的活載W₂，其中，W＝W₁+W₂。

7.如權利要求1所述的智能摩擦擺隔震支座，其特征在于，所述位移測量裝置(7)包括：

位移傳感器(70)，其設于所述上座板(1)或所述球擺(2)上；

信號反射屏(71)，其朝向所述位移傳感器(70)，并用于反射所述位移傳感器(70)發射的信號；所述位移傳感器(70)用于接收所述信號反射屏(71)反射的信號，并獲取信號反射的時長；所述控制器(8)與所述位移傳感器(70)相連，其用于接收所述位移傳感器(70)獲取的時長，并計算得到所述上座板(1)或所述球擺(2)的水平位移。

8.如權利要求1所述的智能摩擦擺隔震支座，其特征在于，所述控制器(8)還用于將支座水平位移D、W₂和F發送至云端，以實時監測摩擦擺隔震支座的工作狀態。