本發(fā)明涉及一種軟阻尼鋼減隔震支座，是橋梁支座的一種。

背景技術(shù)：

軟阻尼鋼減隔震支座的名稱源自軟鋼阻尼器，軟鋼阻尼器利用其自身滯回特性穩(wěn)定，低周疲勞特性好，且受周圍環(huán)境影響小的特點，主要應用于建筑領域，例如建筑上的結(jié)構(gòu)節(jié)點、支撐（類同于橋梁支座）、剪力墻、聯(lián)結(jié)縫、樓層空間、相鄰建筑間、主附結(jié)構(gòu)間，通過阻尼裝置的彎曲、剪切或者扭轉(zhuǎn)變形來耗散地震能量，減小結(jié)構(gòu)的地震反應，可以有效的降低結(jié)構(gòu)損傷。

作為建筑結(jié)構(gòu)的延伸，軟鋼阻尼器在橋梁支座的應用也越來越多，然而，盡管軟鋼阻尼器具有非常好的耗能性能，但目前應用到橋梁支座上而形成的軟阻尼缸減隔震支座普遍體積龐大，嚴重影響其組裝和儲運。因此，既能保持軟鋼阻尼器良好耗能性能，又能減小此類減隔震支座體積，成為亟待解決的問題。

典型地，如中國專利文獻CN102409609A，采用彈塑性阻尼器（軟鋼阻尼器是其中一種）與速度鎖定期配合用于耗散地震能量，其保持傳統(tǒng)球型橋梁支座的一般結(jié)構(gòu)，即其中心仍然是球型支座部分，然后在球型支座的外圍安裝彈塑性阻尼器與速度鎖定器，相比于球型支座，其在縱向或者橫向的尺寸至少增加一倍，體積偏大。

同樣地，中國專利文獻CN201605530U也是采用了于傳統(tǒng)球型支座的外圍增加軟鋼阻尼器的結(jié)構(gòu)，在增加了軟鋼阻尼器的方向，其尺寸是傳統(tǒng)球型支座的兩到三倍。

再如中國專利文獻CN102061666A則是在傳統(tǒng)鉛芯疊層橡膠支座的兩側(cè)設置X型軟鋼阻尼器，為給X型軟鋼阻尼器留足變形空間，X型軟鋼阻尼器需要與橡膠支座保持足夠的距離，從而造成該類橋梁支座在左右兩邊的尺寸偏大。

為減小體積，中國專利文獻CN105887668A，其采用蝶形彈簧進行緩沖，其具有一個導向柱，以及套在導向柱上的一組蝶形彈簧，相比較而言，蝶形彈簧是彈簧中勁度系數(shù)最大的一種，然而相較于軟鋼阻尼器仍然較差，因此，其豎直方向的尺寸偏大，容易失穩(wěn)，為此，其不得不在蝶形彈簧的外圍又設置若干C型軟鋼阻尼器，C型軟鋼阻尼器不僅進一步提高了橋梁支座的彈性，而且能夠使蝶形彈簧部分穩(wěn)定性更好。但C型結(jié)構(gòu)屬于一種弓形結(jié)構(gòu)，不可避免的會增加弓形方向的體積，且整體而言，軟鋼阻尼器與蝶形彈簧協(xié)同所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)偏復雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的軟阻尼鋼減隔震支座。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種軟阻尼鋼減隔震支座，包括上支座板和下支座板，還包括：

立柱，該立柱的上端與上支座板下表面中心剛性固定，下端則與下支座板的上表面間通過摩擦面配合；

軟鋼阻尼裝置，具有外環(huán)體和套裝在立柱上并與該外環(huán)體同軸線的內(nèi)環(huán)體，以及連接內(nèi)環(huán)體和外環(huán)體的軟鋼連接體；

其中，下支座板上圍繞外環(huán)體設置有外環(huán)體的徑向約束。

上述軟阻尼鋼減隔震支座，可選地，所述軟鋼連接體為用以連接外環(huán)體與內(nèi)環(huán)體的輪輻。

可選地，所述輪輻為外環(huán)體徑向方向的輪輻。

可選地，所述輪輻有四條。

可選地，所述徑向約束為陣列在外環(huán)體外圍的擋板。

可選地，所述擋板的數(shù)目與所述輪輻的數(shù)目相等，且每一擋板在外環(huán)體的周向介于兩個輪輻之間。

可選地，內(nèi)環(huán)體在立柱被周向和軸向限位。

可選地，內(nèi)環(huán)體在立柱上的周向限位采用內(nèi)環(huán)體與立柱間的鍵連接，而內(nèi)環(huán)體在立柱上的軸向限位則依賴于立柱上下端所連接實體形成的端面約束。

可選地，所述立柱與所述上支座板間采用榫接。

可選地，所述立柱的下端面通過滑板與下支座板配合。

依據(jù)本發(fā)明，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，軟阻尼鋼部分設置在上下支座板之間，利用外環(huán)體以及軟鋼連接體的變形提供變形阻尼，沒有占用額外的空間，結(jié)構(gòu)非常緊湊。

附圖說明

圖1為延伸本發(fā)明的一種軟阻尼鋼減隔震支座主剖結(jié)構(gòu)示意圖（局部半剖）。

圖2為一種上支座板的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為一種下支座板的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為相應于圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為一種軟鋼阻尼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.上支座板，2.下支座板，3.軟鋼阻尼裝置，4.聚乙烯滑板，5.立柱，6.防塵圍板。

11.榫槽，12.上支座板體。

21.下支座板體，22.擋板。

31.外環(huán)體，32.內(nèi)環(huán)體，33.輪輻，34.轂孔，35.環(huán)間空間。

具體實施方式

如圖1所示的一種軟阻尼鋼減隔震支座，與現(xiàn)有的橋梁支座一樣，該軟阻尼鋼減隔震支座的基本結(jié)構(gòu)也是上下結(jié)構(gòu)，位于上面的結(jié)構(gòu)是上支座板1，用于承載例如梁體，位于下面的結(jié)構(gòu)是下支座板2，一般安裝在例如橋梁墩柱上。

在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，還設有一個立柱5，立柱5的上端與上支座板1下表面中心剛性固定，或者說與上支座板1固定連接為一體，與上支座板1一起形成一個大致的T型結(jié)構(gòu)，其中的立柱5類同于一個下垂的部分，實質(zhì)也是用于下支座板2轉(zhuǎn)接支撐上支座板1的部分。

由此可見，立柱5應具有足夠的支撐剛度，據(jù)此，本領域的技術(shù)人員容易設置其抗扭剪能力。

立柱5的下端則與下支座板2的上表面配合，該種配合是橋梁支座中常規(guī)意義上的滑動配合，如圖1中所示的通過聚乙烯滑板4所形成的滑動界面的配合。

為了獲得良好的滑動工況，在聚乙烯滑板4的摩擦面開設用于儲存潤滑脂的槽，以降低摩擦系數(shù)。

同時，為了防止或者減少灰塵等雜質(zhì)的污染，上支座板1與下支座板2之間外圍應有防塵圍板6保護.

防塵圍板6采用下垂圍板結(jié)構(gòu)，即防塵圍板6的上端固定在上支座板1上，下端靠近下支座板2而不與下支座板2過于緊密的接合。

在本發(fā)明中，核心在于軟鋼阻尼裝置3在橋梁支座上的安裝結(jié)構(gòu)，區(qū)別于常規(guī)的軟阻尼鋼橋梁支座，本發(fā)明中將其設置在橋梁支座的內(nèi)部，從而不必占用較大的安裝空間，為實現(xiàn)該目的，即將軟鋼阻尼裝置3設置在橋梁支座內(nèi)部，參見如圖5所例示的結(jié)構(gòu)，圖中所示的軟鋼阻尼裝置3是一種具有共同軸線的雙環(huán)體結(jié)構(gòu)，兩個環(huán)體之間設有連接部分，例如圖中所示的輪輻33，其整體上是軟鋼質(zhì)，當位于外部的環(huán)體某一個方向受到擠壓時，會產(chǎn)生變形，產(chǎn)生阻尼。

環(huán)體對周圍擠壓的響應是360度范圍內(nèi)的，其變形表現(xiàn)在環(huán)體的彈性形變。因外部因素致環(huán)體變形的因素消除后，彈性形變的恢復會使該類橋梁支座復位。

在圖5所示的結(jié)構(gòu)中，軟鋼阻尼裝置3具有直接承載變形的外環(huán)體31，和用于安裝軟鋼阻尼裝置3的內(nèi)環(huán)體32，其中內(nèi)環(huán)體32套裝在立柱5上并與外環(huán)體31同軸線，從而使其對周邊的擠壓產(chǎn)生的響應大致相同。

由于還存在連接關(guān)系，如圖5中所示的連接內(nèi)環(huán)體32和外環(huán)體31的輪輻33，顯然越靠近輪輻33的外環(huán)體31的靜剛度就越大，在相同擠壓力條件下，產(chǎn)生的變形就越小，因此，外環(huán)體31對周邊所產(chǎn)生的響應除了特定區(qū)域外，實質(zhì)是不同的。

特定的區(qū)域，例如四個輪輻33所直接連接的部位，在理想狀態(tài)下，應當理解為是相同的。

此外，作為進一步的配置，上支座板1與立柱3之間剛性連接，立柱3與內(nèi)環(huán)體32套裝，外環(huán)體31受到的擠壓應當來源于下支座板2的反向力，顯然，為了實現(xiàn)阻尼，則下支座板2上圍繞外環(huán)體31應當設置外環(huán)體31的徑向約束，從而能夠把擠壓構(gòu)造在上支座板1與下支座板2之間。

有鑒于上述結(jié)構(gòu)，利用環(huán)形的軟阻尼鋼，將其限制在上下支座板之間，結(jié)構(gòu)非常緊湊，并且能夠滿足所需要的阻尼效果。

在圖5所示的結(jié)構(gòu)中，所述軟鋼連接體為用以連接外環(huán)體31與內(nèi)環(huán)體32的輪輻33，即內(nèi)外環(huán)體之間是一種間隔式的連接，能夠節(jié)省材料，并且外環(huán)體31的變形受到的干涉相對較小。

此外，如前所述，輪輻33對外環(huán)體31的支撐存在局部的加強，或者使得外環(huán)體31的局部剛度大，具體是與外環(huán)體31連接的部位，在產(chǎn)生變形時，連接部位會存在應力集中到現(xiàn)象，尤其是在連接部位產(chǎn)生偏斜連接的狀態(tài)時，因此，輪輻33的個數(shù)不宜過多，否則容易產(chǎn)生某個輪輻33與外環(huán)體31連接結(jié)構(gòu)的斷裂。

輪輻33的個數(shù)不能少于3個，但也不能多于6個，優(yōu)選為4個。

關(guān)于輪輻33的設置，在一些實施例中，如圖5所示，是一種徑向輪輻，即相應于外環(huán)體31的徑向輪輻。在此類結(jié)構(gòu)中，外環(huán)體31對外擠壓的響應能力關(guān)于輪輻33連接點大致是對稱分布的。

在一些實施例中，則反其道而行之，輪輻33與所連接部位的徑向線成一定角度，以偏斜小于45度且大于30度為宜，在此條件下，變形除了外環(huán)體31的變形外，輪輻33自身的變形也很大。在此條件下，盡管有輪輻33與外環(huán)體31連接而導致的外環(huán)體31各處靜剛度不同的情況出現(xiàn)，但因存在輪輻33較大的變形，靜剛度不同的屬性被消弱了，外環(huán)體31各處對外部的響應能力趨近。

關(guān)于下支座板2對軟鋼阻尼裝置3的徑向約束，在一些實施例中，下支座板2可以構(gòu)造為一個桶型體，徑向約束構(gòu)造為桶壁，此類結(jié)構(gòu)對外環(huán)體31變形的響應配置靈活性比較差，但結(jié)構(gòu)相對比較簡單。

在一些實施例中，所述徑向約束為陣列在外環(huán)體31外圍的擋板22，擋板22可以對外環(huán)體31形成局部的支撐，從而其布置靈活性會比較好。

優(yōu)選地，所述擋板22的數(shù)目與所述輪輻33的數(shù)目相等，且每一擋板22在外環(huán)體31的周向介于兩個輪輻33之間。在此類結(jié)構(gòu)中，上支座板1向任何一個方向的移動，都會被轉(zhuǎn)嫁到擋板22作用到外環(huán)體31介于兩個輪輻33之間的位置，從而有效的消除了外環(huán)體31各個部分剛度不一致所產(chǎn)生的問題。具體地，擋板22的存在，以及擋板22與外環(huán)體31之間的位置關(guān)系，具體是擋板22介于兩個相鄰輪輻33連接部位之間，變形都表現(xiàn)在該“之間”所約束的范圍，從而變形可控性比較好。

承接上述內(nèi)容，當需要控制外環(huán)體31的變形時，就需要內(nèi)環(huán)體32在立柱5的周向被可靠約束，為此，內(nèi)環(huán)體32與立柱上采用周向限位，可以采用例如鍵連接，也可以采用型面配合或者過盈配合。

此外，外環(huán)體31的變形應當減少干涉，尤其是與上支座板1和下支座板2之間所產(chǎn)生的干涉，因此應當避免外環(huán)體31與上支座板1和下支座板2產(chǎn)生接觸，具體地，通過軸向限位來實現(xiàn)。

軸向限位常規(guī)的結(jié)構(gòu)時采用例如擋圈、軸肩、軸環(huán)或者套筒等實現(xiàn)，而如圖1所示，圖中可以看到軟鋼阻尼裝置的剖視結(jié)構(gòu)，可見內(nèi)環(huán)體32的相對較長，相對而言，可以認為其是一個套筒結(jié)構(gòu)，該套筒結(jié)構(gòu)的上端露出外環(huán)體31的上端面，下端露出外環(huán)體31的下端面，藉此可以有效的形成支撐，從而避免外環(huán)體31與上支座板和下支座板的約束。

此外，內(nèi)環(huán)體32可以只是一個環(huán)形結(jié)構(gòu)，上下通過其他的限位部件實現(xiàn)限位，例如軸肩、套筒或者擋圈等。

此外，如圖2所示，下支座板體12的下表面設有榫槽11，加以對應的，立柱5的上端設有榫頭，從而立柱5與所述上支座板1間采用榫接，結(jié)構(gòu)簡單，連接可靠。

此外，關(guān)于榫槽11，其數(shù)量可見于圖2，圖2中具有四個榫槽，而榫頭也為四個，匹配連接。