[實用新型]一種波形索超彈性自復位減震支座

有效

• 申請號: 202020784914.2
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN213358304U
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 袁萬城;賀金海;黨新志;楊肖;鐘海強
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本申請涉及一種波形索超彈性自復位減震支座，包括支座本體、拉索、復位裝置、錨固裝置等；支座本體為減震支座提供豎向承載力、轉動能力，其包括上座板、下座板；上座板、下座板之間采用拉索連接，上座板內設置若干槽道，拉索穿過槽道與固定在下座板上的錨固裝置連接，錨固裝置內置緩沖彈簧，拉索支座本體彈性伸縮伸展復位；槽道內拉索設置一定長度的波形段，波形段拉索兩側布置復位裝置，當支座發生位移時，波形段拉索具備大變形能力，復位裝置通過拉索為支座提供超彈性復位力。本申請解決了減震支座的大位移需求，并在有限的支座空間范圍內為支座提供了緩沖、限位和復位力，使減震支座具備良好的自復位、緩沖、耗能與限位性能。

技術領域

本申請屬于土木工程、抗震領域，具體地說涉及一種波形索減震彈簧機構。

背景技術

工程技術中，支座是十分重要的支撐構件，尤其是橋梁工程中，支座廣泛的應用于上下部結構之間。在高烈度地震區，采用支座進行減隔震設計是保證結構抗震性能的重要手段，震害調查以及相關研究表明，為了控制震后結構的殘余位移，提高結構的可恢復能力，降低地震災害帶來的社會、經濟影響，減隔震支座應當具備大位移適應能力、自復位能力、耗能緩沖能力以及良好的限位能力。

然而，現有技術存在以下的主要問題和不足：

球鋼支座與盆式橡膠支座由于豎向承載力高、支座性能穩定而得到廣泛的應用，地震作用下可通過摩擦消耗地震能量，但是這種支座缺乏位移約束裝置和自復位力，地震殘余位移大，容易發生落梁。對于橡膠類支座，如鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座存在環境污染大、耐久性差以及環境適應性不強等問題；板式橡膠支座在地震作用下支座容易發生整體滑動，缺乏合理限位裝置導致支座位移的不可控，容易發生落梁。雙曲面(摩擦擺)支座具有較好的自復位能力與摩擦耗能能力，但是支座發生水平位移時會產生附加豎向位移，結構受力不利，且缺乏合理的豎向、水平位移約束措施。

另一方面，為提高支座自復位力，現有的解決方式一般直接設置復位彈簧，由于彈簧的拉伸或壓縮變形率有限，為了保證支座具備可觀的復位力，并滿足支座的大位移需求，需要增大彈簧的尺寸或者預留初始間隙。對于增大彈簧尺寸的方案，由于支座設置空間的制約，缺乏實際可行性，且工程造價高；對于預留初始間隙的方案，支座在一定位移范圍內存在自復位力缺失的問題，且存在剛度突變的撞擊問題。

因此，需要提出一種減隔震支座，具備大位移適應能力、自復位能力、三向位移約束能力以及良好的耗能緩沖能力。

發明內容

本申請的目的在于，克服現有技術的不足，提供一種波形索超彈性自復位減震支座，在保證減震支座具備大位移適應能力的同時，能有效提供支座三向復位力，限制支座位移，使減震支座具有良好的自復位、耗能、緩沖與限位性能。

本申請提供的技術方案如下：

一種波形索超彈性自復位減震支座，包括支座本體、錨固裝置，支座本體包括上座板(1)、下座板(2)、平面摩擦副(5)，其特征在于：還包括復位裝置(8)、拉索 (9)；上座板(1)、下座板(2)之間采用拉索(9)連接，上座板(1)中開設有若干沿水平方向的槽道，拉索(9)穿過槽道與固定在下座板(2)上的錨固裝置連接；所述槽道內，拉索(9)設置一定長度的波形段，拉索(9)波形段兩側的波峰、波谷位置處設置若干復位裝置(8)，兩者相互匹配并聯，拉索(9)可相對復位裝置(8)發生滑動；拉索(9) 兩端分別伸出通長槽道后各自轉向并通過錨固裝置與下座板(2)連接，并對應于每個槽道兩端的外側位置，在上座板(1)下緣還安裝有導向塊(16)；支座設置限位拉索 (9)，拉索(9)設置一定的波形段，波形段并聯匹配復位裝置(8)，支座發生位移時，拉索(9)兩端位移增大，拉索(9)由波形逐漸受拉成直線狀，該過程中，復位裝置(8) 協同拉索(9)發生變形，拉索(9)由波形段設定的幾何變形來適應支座的大位移，并將這種變形分解到若干復位裝置(8)上，而拉索(9)受拉為支座提供復位力。