本發(fā)明涉及橋梁與建筑支座領(lǐng)域,尤其涉及一種阻尼摩擦支座。
背景技術(shù):
在地震作用下橋梁上部結(jié)構(gòu)發(fā)生落梁是橋梁倒塌的主要原因之一,為保障橋梁上部結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性,現(xiàn)有措施是在橋梁的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置減隔震支座。隨著基礎(chǔ)建設(shè)步伐的加快和橋梁技術(shù)的快速發(fā)展,各種減隔震支座層出不窮,其中,滑動(dòng)板式橡膠支座為主要的減隔震支座。
在地震作用下,橋梁將發(fā)生大位移,作為橋梁的上、下部結(jié)構(gòu)連接件的滑動(dòng)板式橡膠支座也易發(fā)生大的水平位移?,F(xiàn)有的滑動(dòng)板式橡膠支座主要通過(guò)滑動(dòng)摩擦力耗散地震作用下的能量,其水平剛度低、滑動(dòng)摩擦力小,橋梁減震耗能效果差,極易使支座水平位移量大于設(shè)計(jì)的最大位移量,造成支座破壞,從而影響橋梁安全性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種提高支座安全性及抗震性能的阻尼摩擦支座。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種阻尼摩擦支座,包括上座板及下座板,所述上座板與下座板滑動(dòng)配合,所述上座板與下座板之間設(shè)有一對(duì)橫向阻尼組件及一對(duì)縱向阻尼組件,所述上座板上設(shè)有一對(duì)橫向滑槽組及一對(duì)縱向滑槽組,所述橫向阻尼組件包括橫向鋼阻尼元件,所述橫向鋼阻尼元件的上部滑設(shè)于所述橫向滑槽組,所述橫向鋼阻尼元件的下部固定于所述下座板;所述縱向阻尼組件包括縱向鋼阻尼元件,所述縱向鋼阻尼元件的上部滑設(shè)于所述縱向滑槽組,所述縱向鋼阻尼元件的下部固定于所述下座板。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述橫向阻尼組件包括滑動(dòng)栓及固定栓,所述橫向鋼阻尼元件的上部通過(guò)滑動(dòng)栓滑設(shè)于所述橫向滑槽組,所述橫向鋼阻尼元件的下部通過(guò)固定栓固定于所述下座板上。
所述縱向阻尼組件包括滑動(dòng)栓及固定栓,所述縱向鋼阻尼元件的上部通過(guò)滑動(dòng)栓滑設(shè)于所述縱向滑槽組,所述縱向鋼阻尼元件的下部通過(guò)固定栓固定于所述下座板上。
所述橫向鋼阻尼元件及縱向鋼阻尼元件的形狀為u形或圓形。
當(dāng)所述橫向鋼阻尼元件的形狀為u形時(shí),所述橫向滑槽組包括兩個(gè)橫向布置的橫向?qū)蚧?,所述橫向鋼阻尼元件的兩端通過(guò)滑動(dòng)栓滑設(shè)于對(duì)應(yīng)一側(cè)的橫向?qū)蚧蹆?nèi)。
當(dāng)所述縱向鋼阻尼元件的形狀為u形時(shí),所述縱向滑槽組包括兩個(gè)縱向布置的縱向?qū)蚧?,所述縱向鋼阻尼元件的兩端通過(guò)滑動(dòng)栓滑設(shè)于對(duì)應(yīng)一側(cè)的縱向?qū)蚧蹆?nèi)。
所述滑動(dòng)栓及固定栓外均套設(shè)有用于調(diào)整鋼阻尼元件平整度的調(diào)整墊塊。
所述下座板為鋼制下座板。
還包括不銹鋼板及平面耐磨板,所述不銹鋼板與上座板焊接連接,所述平面耐磨板粘接于所述下座板上,并與所述不銹鋼板滑動(dòng)配合。
所述不銹鋼板與平面耐磨板之間涂有用于減小不銹鋼板與平面耐磨板間滑動(dòng)摩擦力的硅脂潤(rùn)滑劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明設(shè)置有橫向、縱向阻尼組件及橫向、縱向滑槽組,兩者對(duì)應(yīng)配合,其結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、成本低廉、安裝方便;且橫縱配合的滑槽與鋼阻尼元件相互形成制約,增強(qiáng)了上座板與下座板之間的可傳遞水平力,同時(shí),通過(guò)設(shè)置鋼阻尼元件進(jìn)一步增強(qiáng)了剛度及可傳遞水平力,使支座可以滿足橋梁的正常使用要求,安全性能高;在地震較大時(shí),鋼阻尼元件通過(guò)塑性變形耗散地震能量,從而防止支座因發(fā)生實(shí)際位移量大于設(shè)計(jì)位移量而導(dǎo)致的落梁現(xiàn)象,有利于保證連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的安全性,抗震性能高。
本發(fā)明的下座板進(jìn)一步采用鋼材來(lái)代替橡膠,有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中橡膠材料性能上和耐久性上的不足,并且提高了支座的水平剛度,滿足了橋梁在正常使用情況下的剛度需求。
附圖說(shuō)明
在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的俯視圖。
在附圖中,相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
圖中各標(biāo)號(hào)表示:
1、上座板;11、不銹鋼板;2、下座板;21、平面耐磨板;3、阻尼組件;31、橫向阻尼組件;311、橫向鋼阻尼元件;32、縱向阻尼組件;321、縱向鋼阻尼元件;33、滑動(dòng)栓;34、固定栓;4、橫向滑槽組;41、橫向?qū)蚧郏?、縱向滑槽組;51、縱向?qū)蚧郏?、調(diào)整墊塊。
具體實(shí)施方式
下將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1、圖2示出了本發(fā)明阻尼摩擦支座的實(shí)施例,阻尼摩擦支座設(shè)置在梁橋的主梁以及橋墩或橋臺(tái)之間,用于為梁橋提供減震限位支撐,并在一定程度上防止連續(xù)梁橋在大地震作用下發(fā)生可能的落梁現(xiàn)象。本實(shí)施例的阻尼摩擦支座包括上座板1及下座板2,上座板1固定于橋梁梁底板上,下座板2固定于橋墩上,上座板1與下座板2滑動(dòng)配合,以滿足橋梁的位移要求。本實(shí)施例中,上座板1與下座板2之間阻尼組件3,阻尼組件3包括一對(duì)橫向阻尼組件31及一對(duì)縱向阻尼組件32,橫向阻尼組件31包括橫向鋼阻尼元件311,縱向阻尼組件32包括縱向鋼阻尼元件321,橫向鋼阻尼元件311及縱向鋼阻尼元件321用于增強(qiáng)了上座板1與下座板2之間的可傳遞橫向及縱向水平力,本實(shí)施例中,縱向?yàn)樽笥曳较颍瑱M向?yàn)榍昂蠓较颍槐緦?shí)施例中,上座板1上設(shè)有一對(duì)橫向滑槽組4及一對(duì)縱向滑槽組5,橫向鋼阻尼元件311的上部滑設(shè)于橫向滑槽組4,橫向鋼阻尼元件311的下部固定于下座板2;縱向鋼阻尼元件321的上部滑設(shè)于縱向滑槽組5,縱向鋼阻尼元件321的下部固定于下座板2,在其他實(shí)施例中,橫向滑槽組4及縱向滑槽組5的設(shè)置位置也可在下座板2。本發(fā)明將橫向、縱向阻尼組件32與橫向滑槽組4、縱向滑槽組5一一對(duì)應(yīng)配合,其結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、成本低廉、安裝方便; 且橫縱配合的滑槽與鋼阻尼元件相互形成制約,增強(qiáng)了上座板1與下座板2之間的可傳遞水平力,同時(shí),通過(guò)設(shè)置鋼阻尼元件進(jìn)一步增強(qiáng)了剛度及可傳遞水平力,使支座可以滿足橋梁的正常使用要求,安全性能高;在地震較大時(shí),鋼阻尼元件通過(guò)塑性變形耗散地震能量,從而防止支座因發(fā)生實(shí)際位移量大于設(shè)計(jì)位移量而導(dǎo)致的落梁現(xiàn)象,有利于保證連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的安全性,抗震性能高。
本實(shí)施例中,橫向阻尼組件31包括滑動(dòng)栓33及固定栓34,橫向鋼阻尼元件311的上部通過(guò)滑動(dòng)栓33滑設(shè)于橫向滑槽組4,橫向鋼阻尼元件311的下部通過(guò)固定栓34固定于下座板2上;縱向阻尼組件32包括滑動(dòng)栓33及固定栓34,縱向鋼阻尼元件321的上部通過(guò)滑動(dòng)栓33滑設(shè)于縱向滑槽組5,縱向鋼阻尼元件321的下部通過(guò)固定栓34固定于下座板2上。
如圖2,本實(shí)施例中,橫向鋼阻尼元件311及縱向鋼阻尼元件321的形狀為u形,橫向滑槽組4包括兩個(gè)橫向?qū)蚧?1,橫向?qū)蚧?1橫向設(shè)置,橫向鋼阻尼元件311的兩端通過(guò)滑動(dòng)栓33滑設(shè)于對(duì)應(yīng)一側(cè)的橫向?qū)蚧?1內(nèi),并通過(guò)固定栓34固定于下座板2上;縱向滑槽組5包括兩個(gè)縱向?qū)蚧?1,縱向?qū)蚧?1縱向設(shè)置,縱向鋼阻尼元件321的兩端通過(guò)滑動(dòng)栓33滑設(shè)于對(duì)應(yīng)一側(cè)的縱向?qū)蚧?1內(nèi),并通過(guò)固定栓34固定于下座板2上。在其他實(shí)施例中,橫向鋼阻尼元件311及縱向鋼阻尼元件321的形狀也可為圓形。
本實(shí)施例中,滑動(dòng)栓33及固定栓34外均套設(shè)有調(diào)整墊塊6,調(diào)整墊塊6用于調(diào)整鋼阻尼元件的平整度,在縱向鋼阻尼元件321、橫向鋼阻尼元件311與上座板1、下座板2連接時(shí),通過(guò)調(diào)整墊塊6避免鋼阻尼元件放置不平,實(shí)現(xiàn)更好連接及平整度。
本實(shí)施例中,下座板2為鋼制下座板2。現(xiàn)有的下座板2采用橡膠鋼座板,其在制造過(guò)程中性能不穩(wěn)定,參數(shù)差異大,同時(shí),其耐久性及剛度均不足,本發(fā)明采用鋼材來(lái)代替橡膠,有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中橡膠材料性能上和耐久性上的不足,并且提高了支座的水平剛度,滿足了橋梁在正常使用情況下的剛度需求。
在最佳實(shí)施例中,上座板1及下座板2為矩形板件,一對(duì)橫向滑槽組4設(shè)于上座板1的其中一對(duì)邊上,一對(duì)縱向滑槽組5設(shè)于上座板1的另一對(duì)邊上。在其他實(shí)施例中,上座板1及下座板2也可為圓形板件。
本實(shí)施例中,阻尼摩擦支座還包括不銹鋼板11及平面耐磨板21,不銹鋼板 11焊接固定于上座板1下表面的中央?yún)^(qū)域,不銹鋼板11的底面積小于上座板1的底面積;平面耐磨板21粘接于下座板2上,平面耐磨板21設(shè)于不銹鋼板11的下方,并與不銹鋼板11滑動(dòng)配合,平面耐磨板21為聚四氟乙烯板或改性超高分子耐磨板。本實(shí)施例中,不銹鋼板11及平面耐磨板21為矩形板件,在其他實(shí)施例中,不銹鋼板11及平面耐磨板21也可為圓形板件。當(dāng)發(fā)生地震或大風(fēng)時(shí),水平載荷超過(guò)摩擦副的摩擦力時(shí),上座板1與下座板2將以不銹鋼板11為滑移面發(fā)生水平滑移,從而保證傳至上座板1的水平力不超過(guò)摩擦副的摩擦力,從而減小傳到上座板1的地震作用,此時(shí)與本發(fā)明的鋼阻尼元件共同作用消耗地震能力,有效提高了支座的抗震性能。
本實(shí)施例中,下座板2上設(shè)有容置槽,平面耐磨板21容納于容置槽內(nèi),平面耐磨板21的上表面與下座板2的上表面齊平;不銹鋼板11與平面耐磨板21之間涂有硅脂潤(rùn)滑劑,硅脂潤(rùn)滑劑用于減小不銹鋼板11與平面耐磨板21間的滑動(dòng)摩擦力。
本實(shí)施例中,本發(fā)明阻尼摩擦支座的工作原理為:在正常使用的情況下,梁橋會(huì)受到其上行駛的車(chē)輛制動(dòng)力的作用或溫度載荷的作用,故阻尼摩擦支座會(huì)在該作用下發(fā)生一定的位移,由于車(chē)輛制動(dòng)力的作用或溫度載荷的作用比較小,平面耐磨板21與不銹鋼板11會(huì)發(fā)生很小的位移,由于此時(shí)阻尼摩擦支座的實(shí)際位移量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)的位移量,因此,滑動(dòng)栓33在橫向滑槽組4或縱向滑槽組5以很小的位移量進(jìn)行滑移;當(dāng)梁橋受到輕微地震的作用時(shí),若阻尼摩擦支座的實(shí)際位移量仍小于設(shè)計(jì)的位移量,此時(shí)滑動(dòng)栓33在橫向滑槽組4或縱向滑槽組5仍能以較小的位移量進(jìn)行滑移;當(dāng)梁橋受到強(qiáng)烈地震的作用時(shí),若阻尼摩擦支座的實(shí)際位移量等于設(shè)計(jì)位移量,橫向滑槽組4或縱向滑槽組5對(duì)滑動(dòng)栓33的限位作用會(huì)限制平面耐磨板21繼續(xù)滑動(dòng),使得阻尼摩擦支座的位移量不再進(jìn)一步增大,同時(shí)鋼阻尼元件塑性變形,以耗散地震能量,從而防止阻尼摩擦支座因發(fā)生實(shí)際位移量大于設(shè)計(jì)位移量而導(dǎo)致的落梁現(xiàn)象,有利于保證梁橋結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的安全性。
雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述,但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下,可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是,只要不存在結(jié)構(gòu)沖突,各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本發(fā)明并不局限于文中公開(kāi)的特定實(shí)施例,而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi) 的所有技術(shù)方案。