一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆式减隔震支座的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于桥梁及其他建筑所使用的支座【技术领域】，公开了一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆减隔震支座。构成该支座的技术方案包括减震顶板组件、上减震滑板、减震球摆衬板、下减震滑板、减震底板组件、锚栓套筒组件、密封组件组成；且构成减震球摆衬板的上凸面球面半径大于其下凸面球面半径，并分别与构成减震顶板组件的顶板凹球面和构成减震底板组件的底板凹球面形成两个摩擦副。实现了支座耐久性好、屈后位移大、结构协调，具有减隔震功能和防落梁功能；对工程结构的减震隔震起到重要作用。
【专利说明】
一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆式减隔震支座
【技术领域】
[0001]本实用新型属于桥梁及其他建筑所使用的支座【技术领域】，具体的将涉及一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆式减隔震支座。
【背景技术】
[0002]随着减隔震产品在桥梁工程中的广泛应用，摩擦摆式减隔震技术原理得到充分的检验。它能调整工程结构的动力特性，使结构在受到地震强烈载荷作用下，通过延长桥梁结构周期和摩擦阻尼耗散能量来降低地震响应。当前减隔震钢支座多使用摩擦单摆和等径摩擦复摆结构，各自存在着结构上的不足。摩擦单摆结构当隔震位移很大时，支座相应的高度很高、平面尺寸很大，造成材料的大量浪费。等径摩擦复摆支座是通过设置的上下滑动面平均分担位移需求，结构紧凑，但结构自身使得密封很难实现对支座的长久保护，直接影响到支座的使用稳定性和寿命。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的就是提供一种对于隔震位移量要求较大时具有结构不协调和和密封性能好的的非等直径双球面滑动体系摩擦摆式减隔震支座。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0005]一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆式减隔震支座，其结构包括减震顶板组件、上减震滑板、减震球摆衬板、下减震滑板、减震底板组件、锚栓套筒组件、密封组件组成；构成所述减震球摆衬板的上凸面球面半径大于其下凸面球面半径，并分别与构成所述减震顶板组件的顶板凹球面和构成所述减震底板组件的底板凹球面形成两个摩擦副。
[0006]构成上述非等直径双球面滑动体系摩擦摆式减隔震支座的附加技术特征还包括:
[0007]——在构成所述减震底板组件底板凹球面的周圈设置有挡环；
[0008]—构成所述减震底板组件底板凹球面周圈的挡环与所述减震球摆衬板间设置有褶皱式的密封环机构；
[0009]—在构成所述减震底板组件底板挡环与构成所述减震顶板组件的顶板凹球面间设置有密封圈；
[0010]—在所述的减震底板组件与所述的减震顶板组件间设置有挡块机构。
[0011]本实用新型提供的一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆式减隔震支座与现有技术相比，具有以下优点:其一，由于该支座采用了双曲面不等径球面摩擦副，在地震发生时，减震球摆衬板上的球面滑板在水平分力的作用下发生位移和转角，与顶板和底板形成摩擦副共同完成大位移滑动，实现摩擦耗能并伴有少量的梁体抬升使部分动能转换为势能；延长工程结构震动周期、降低结构的地震响应；能够有效将地震能量的输入路径隔断，减少地震能量向结构的传递，避免结构破坏；其二，该减隔震支座结构具有设计紧凑、功能全面、耐久性好，具有良好的减隔震和防落梁性能的特点；其三，由于该结构的支座由外及里采用了密封圈和褶皱式的密封环机构，可以有效阻止支座的摩擦副接触面杂质灰尘的进入，保证了其使用性能的稳定。
[0012]【专利附图】
【附图说明】:
[0013]图1:为构成本实用新型提供的非等直径双球面摩擦摆式减隔震支座的结构示意图；
[0014]图2:为单向活动型支座结构示意图；
[0015]图3:为双向活动型支座结构示意图；
[0016]图4:为上述支座密封机构的结构放大视图；
[0017]图5:为上述支座位移到极限时的结构示意图。
[0018]【具体实施方式】:
[0019]下面结合附图对本实用新型提供的一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆式减隔震支座的结构做进一步详细说明。
[0020]如图1、2、3和4所示，为本实用新型提供的一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆式减隔震支座的结构示意图，构成结构包括减震顶板组件1、上减震滑板3、密封组件2、设置有抗剪螺栓8和挡块9的限位装置、减震球摆衬板4、下减震滑板5、减震底板组件6、螺栓套筒组件7。其中减震球摆衬板4上凸面和下凸面分别镶嵌着上减震滑板3和下减震滑板5与减震顶板组件I的下凹面和减震底板组件6的上凹面形成球面摩擦副。减震球摆衬板4上凸面球面半径大于下凸面球面半径，相应的减震顶板组件I的上凹球面11半径大于减震底板组件6的下凹球面71半径(如图5所示)。减震顶板组件I和减震底板组件6之间设置有抗剪螺栓8和挡块9的限位装置，限位装置通过抗剪螺栓8将挡块9固定在减震顶板组件I上。在地震发生时，限位装置在水平冲击作用下，抗剪螺栓8在达到设计剪断力后剪断，限位装置解除。减震球摆衬板4配合减震顶板组件I和减震底板组件6的球面能提供较大的位移。上减震滑板3和下减震滑板5采用高性能摩擦材料以保证支座低速滑动时摩擦系数低、高速时摩擦系数高的要求。延长震动周期，通过摩擦阻尼进一步消耗能量，并在位移过程中使梁体有少量抬升将动能转换为势能。使大部分地震能量传递到墩台的路径被隔断。
[0021]当减震球摆衬板4位移到极限位移如图5所示位置时，减震球摆衬板4外沿与减震顶板组件I和减震底板组件6的限位挡环12接触，限制梁体的继续滑移，起到防落梁的功能。密封组件2由密封圈21和褶皱式的密封环22机构构成，可以有效避免减震顶板组件I和减震底板组件6摩擦面进入灰尘和杂物，克服了灰尘对上减震滑板3和下减震滑板5滑动材料的划伤和破坏，保证支座滑移面摩擦系数为设计值以确保性能稳定。
[0022]该减隔震支座在解决了摩擦单摆支座大位移结构不协调和等径摩擦复摆支座密封缺陷的弊端。实现了支座耐久性好、屈后位移大、结构协调。具有减隔震功能和防落梁功能；对工程结构的减震隔震起到重要作用。并且本支座滑动面采用非等直径双球面摩擦畐IJ，使得地震发生时，隔震位移由两个摩擦曲面共同分担，实现大隔震位移支座的结构协调和性能稳定。减震球摆衬板4与减震顶板11在位移到极限位置时(如图5所示)，减震顶板及减震底板的限位挡环与减震球摆衬板完全接触，约束了位移的继续发生实现防落梁的功能。本结构设计与摩擦单摆支座相比不仅减少了钢材的用量、结构紧凑生产和安装施工便捷高效，与等径摩擦复摆相比耐久性更好、减隔震原理明确，并具备防落梁功能。
[0023]由于双球面摩擦摆式减隔震支座按使用功能分为固定型(如图1所示)、单向活动型(如图2所示)和双向活动型(如图3所示)三种类型以适应工程的设计需要。因此本实用新型涉所提供的双球面摩擦摆式减隔震支座适用于上述三种功能的支座。且该支座在实现正常竖向承载和转角功能外，设置的两个摩擦副相互配合分担实现大位移。固定型和单向活动型支座在非位移方向都设有限位装置，地震时抗剪螺栓剪断，限位解除，各向支座同时通过摩擦阻尼耗散能量。减震滑板采用的为低速时具有小摩擦系数而在支座受冲击速度提高时具有大摩擦系数的高性能摩擦材料。实现正常工况下位移顺利而在地震等特工况下达到减隔震的功能。支座的顶板和底板球面外沿处设置有极限位移挡环。当减震顶板组件位移到极限位置，此时减震球摆衬板外沿此时与顶板和底板设置的限位挡环接触，限制位移的继续发生起到防落梁功能。配合摩擦副和限位装置实现对工程结构的多重防护作用。
【权利要求】
1.一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆式减隔震支座，其结构包括减震顶板组件、上减震滑板、减震球摆衬板、下减震滑板、减震底板组件、锚栓套筒组件、密封组件组成；其特征在于:构成所述减震球摆衬板的上凸面球面半径大于其下凸面球面半径，并分别与构成所述减震顶板组件的顶板凹球面和构成所述减震底板组件的底板凹球面形成两个摩擦副。
2.如权利要求1所述的一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆减隔震支座，其特征在于:在构成所述减震底板组件底板凹球面的周圈设置有挡环。
3.如权利要求1所述的一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆减隔震支座，其特征在于:构成所述减震底板组件底板凹球面周圈的挡环与所述减震球摆衬板间设置有褶皱式的密封环机构。
4.如权利要求1所述的一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆减隔震支座，其特征在于:在构成所述减震底板组件底板挡环与构成所述减震顶板组件的顶板凹球面间设置有密封圈。
5.如权利要求1所述的一种非等直径双球面滑动体系摩擦摆减隔震支座，其特征在于:在所述的减震底板组件与所述的减震顶板组件间设置有挡块机构。
【文档编号】E04B1/98GK204097869SQ201420625052
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】刘井通, 高双全, 王舜, 周笑, 孙其战, 刘云婷, 王庆培, 季文涛 申请人:衡水中铁建工程橡胶有限责任公司