本发明涉及减震技术领域，尤其涉及一种多频减隔震圆柱面摩擦摆式支座。
背景技术：
现有的摩擦摆式减隔震支座多为从国外引进的球形减隔震支座。现有球形减隔震支座的优点是：1.利用钟摆原理，改变支座震动周期而远离地震周期来降低地震能量对桥梁或其它建筑物的损害；2.通过摩擦副之间的相对运动而将地震能量消耗，从而达到减震的目的；3.支座能够自动复位，无需或仅需较少外力即可实现震后的支座复位，从而便于支座的维护。
现有的球形减隔震支座还存在以下缺点：1.在正常的温变位移或小微地震等常规外界作用力时，桥梁梁体或其它建筑物反复升降，使梁体传递到桥墩或建筑底座的等效受力点和受力方向不断变化，从而缩短了桥梁或建筑物的使用寿命。2.在中大地震作用时，由于球形减隔震支座的相对运动位移量较小，难以有效消耗中大地震传递的地震能量，减震的效果不佳。3.现有的球形减隔震支座固有的减隔震频率较为单一，无法有效适应多变的外部环境所施加的不同方向的多种外力的作用，减隔震效果较差。
技术实现要素：
本发明克服了现有技术中存在的缺陷，提供了一种新型的多频减隔震圆柱面摩擦摆式支座。该多频减隔震圆柱面摩擦摆式支座不仅能够克服现有技术中存在的桥梁在受常规外力作用时的反复升降的缺陷，还解决了现有技术中的支座在中大地震作用时运动位移量小、减震效果不佳的技术问题。此外，通过提供一种多频的减隔震圆柱面摩擦摆式支座，能够适应不同方向不同频率外力的作用，有效的起到减隔震的效果，能够有效的实现多级抗震。
为解决上述技术问题，本发明采用的具体技术方案概述如下：
一种多频减隔震圆柱面摩擦摆式支座，包括：上支座板3、下支座板2、上摆动限位板4、下摆动限位板1、上摩擦滑板5.1、下摩擦滑板5.2、中间摩擦滑板6、上中间过渡体7和下中间过渡体8；
上支座板3的下侧面为内凹的圆柱面，下支座板2的上侧面为内凹的圆柱面，上支座板3和下支座板2呈上下90°交错设置，上支座板3和下支座板2在其圆柱面两端均设置有直线滑移限位板；
上中间过渡体7和下中间过渡体8上下的设置在上支座板3和下支座板2之间；
上中间过渡体7的上侧面为与上支座板3的下侧面形状匹配的凸形曲面，下中间过渡体8的下侧面为与下支座板2的上侧面形状匹配的凸形曲面；
上摩擦滑板5.1形状匹配的固定设置在上中间过渡体7的上侧面上，下摩擦滑板5.2形状匹配的固定设置在下中间过渡体7的下侧面上；
上中间过渡体7通过上摩擦滑板5.1与上支座板3可滑动和摆动的连接，下中间过渡体8通过下摩擦滑板5.2与下支座板2可滑动和摆动的连接；
上中间过渡体7与下中间过渡体8通过对应设置的形状匹配的凹形曲面和凸形曲面以及与上中间过渡体7的下侧面和下中间过渡体8的上侧面形状匹配的中间摩擦滑板6而实现转动连接；
上摆动限位板4朝向外侧的一端与上支座板3固定连接，上摆动限位板4朝向内侧的一端与上中间过渡体7接触，上摆动限位板4在上中间过渡体7左右两侧对称设置；
下摆动限位板1朝向外侧的一端与下支座板2固定连接，下摆动限位板1朝向内侧的一端与下中间过渡体8接触，下摆动限位板1在下中间过渡体8前后两侧对称设置。
进一步的，上支座板3的下侧面和下支座板2的上侧面均涂覆有耐磨层。
进一步的，上摩擦滑板5.1和下摩擦滑板5.2均为耐磨的树脂板，优选为聚四氟乙烯板。
进一步的，上摆动限位板4和下摆动限位板1分别与上中间过渡体7和下中间过渡体8的接触面设有滑动条，滑动条为树脂条或铜条。
进一步的，上摆动限位板4和下摆动限位板1分别通过销钉或螺栓与上支座板3和下支座板2固定连接。
本发明的工作原理如下：
所述多频减隔震圆柱面摩擦摆式支座的上/下摆动限位板的受力一般为支座竖向承载力的10-15%，所述直线滑移限位板的受力一般为支座竖向承载力20%；因此，通常情况下，支座的上/下摆动限位板先于所述直线滑移限位板而失效；
当所述支座的受力方向为沿上支座板的圆柱面的母线方向时，所述上支座板通过上摩擦滑板沿其圆柱面母线方向滑移，至其被直线滑移限位板限位时，下摆动限位板先于所述直线滑移限位板失效，此时，下支座板通过下摩擦滑板开始沿其圆柱面的曲面摆动；
当所述支座的受力方向为沿下支座板的圆柱面的母线方向时，所述下支座板通过下摩擦滑板沿其圆柱面母线方向滑移，至其被直线滑移限位板限位时，上摆动限位板先于所述直线滑移限位板失效，此时，上支座板通过上摩擦滑板开始沿其圆柱面的曲面摆动；
当所述支座的受力方向为与上/下支座板的圆柱面母线方向均成一定角度的方向时，所述上/下支座板分别沿其圆柱面的母线方向滑移，上/下摆动限位板也会逐步失效，当上/下支座板分别滑移至其直线滑移限位板时，上/下支座板会分别开始摆动，在此过程中，上/下支座板会通过上/下中间过渡体的滑转来进行转动。
在正常温变位移或小微地震等其它外力作用时，由于上摆动限位板和下摆动限位板分别对上支座板和下支座板进行摆动限位，支座的温变位移和小微地震导致的位移通过上支座板或下支座板内侧的圆柱面的母线方向滑动以及上/下支座板通过上/下中间过渡体的滑转来实现，从而防止了梁体的升高或降低，保证梁体的稳定性，延长桥梁的使用寿命。
在受中大地震或强风作用时，固定上/下摆动限位板的销钉或螺栓剪断，上/下摆动限位板脱落失效，上/下支座板在沿其圆柱面母线方向摩擦滑动的同时也进行摆动，上/下中间过渡体通过中间摩擦滑板为支座提供滑转功能，从而实现支座的多自由度多频率相对运动的减隔震耗能。
本发明所取得的有益技术效果是：
1.本发明的技术上/下支座板内侧采用圆柱面，从而使支座沿所述圆柱面母线方向获得较大的滑动位移量，在受到中大地震或强风作用时，能够通过较大的滑动位移来将地震能量或风能转为相对运动而产生的热量而耗散掉，从而有效的实现桥梁支座的减隔震功能；
2.本发明采用上/下摆动限位板分别对上/下中间过渡体进行与所述圆柱面母线方向垂直的方向进行限位，从而使支座在正常温变位移或或受车辆制动以及小微地震等作用时仅限于滑移而不能摆动，从而梁体或其它建筑物不被抬高或降低，在提高梁体或其它建筑物稳定性的同时有效延长了它们的使用寿命；
3.本发明可提供至少三种不同受力场景下的减隔震耗能，针对上述三种不同的受力场景，本发明的支座可实现多自由度、不同频率的减隔震功能。
附图说明
为了获得本发明的上述和其他优点及特点，以下将参照附图中所示的本发明的具体实施例对以上概述的本发明进行更具体的说明。应理解的是，这些附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应被视为对本发明的范围的限制，通过使用附图，将对本发明进行更具体和更详细的说明和阐述；在附图中：
图1是本发明的顺桥向剖面图；
图2是本发明的横桥向剖面图；
图3是本发明的正等测1/4剖面图；
图4是本发明的俯视图；
图5是本发明的空间运动示意图；
图6是本发明的基本受力示意图；
附图中：1、下摆动限位板，2、下支座板；3、上支座板；4、上摆动限位板；5.1、上摩擦滑板；5.2、下摩擦滑板；6、中间摩擦滑板；7、上中间过渡体；8、下中间过渡体。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。以下描述中的“前”、“后”、“左”、“右”等方向性术语并不解释为对本发明的限制。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
下面结合附图对本发明提供的一种多频减隔震圆柱面摩擦摆式支座的结构作进一步的详细说明：
如图1-6所示，本发明提供的一种多频减隔震圆柱面摩擦摆式支座，包括：上支座板3、下支座板2、上摆动限位板4、下摆动限位板1、上摩擦滑板5.1、下摩擦滑板5.2、中间摩擦滑板6、上中间过渡体7和下中间过渡体8；上支座板3的下侧面为内凹的圆柱面，下支座板2的上侧面为内凹的圆柱面，上支座板3和下支座板2呈上下90°交错设置；上支座板3和下支座板2在其圆柱面两端均设置有直线滑移限位板；上中间过渡体7和下中间过渡体8上下的设置在上支座板3和下支座板2之间；上中间过渡体7的上侧面为与上支座板3的下侧面形状匹配的凸形曲面，下中间过渡体8的下侧面为与下支座板2的上侧面形状匹配的凸形曲面；上摩擦滑板5.1形状匹配的固定设置在上中间过渡体7的上侧面上，下摩擦滑板5.2形状匹配的固定设置在下中间过渡体7的下侧面上；上中间过渡体7通过上摩擦滑板5.1与上支座板3可滑动和摆动的连接，下中间过渡体8通过下摩擦滑板5.2与下支座板2可滑动和摆动的连接；上中间过渡体7与下中间过渡体8通过对应设置的形状匹配的凹形曲面和凸形曲面以及与上中间过渡体7的下侧面和下中间过渡体8的上侧面形状匹配的中间摩擦滑板6而实现转动连接；上摆动限位板4朝向外侧的一端与上支座板3固定连接，上摆动限位板4朝向内侧的一端与上中间过渡体7接触，上摆动限位板4在上中间过渡体7左右两侧对称设置；下摆动限位板1朝向外侧的一端与下支座板2固定连接，下摆动限位板1朝向内侧的一端与下中间过渡体8接触，下摆动限位板1在下中间过渡体8前后两侧对称设置。
所述上支座板3的下侧面和所述下支座板2的上侧面均涂覆有耐磨层。
所述上摩擦滑板5.1和所述下摩擦滑板5.2均为耐磨的树脂板，优选为聚四氟乙烯板。
所述上摆动限位板4和所述下摆动限位板1分别与所述上中间过渡体7和所述下中间过渡体8的接触面设有滑动条，滑动条为树脂条或铜条。
所述上摆动限位板4和所述下摆动限位板1分别通过销钉或螺栓与所述上支座板3和所述下支座板2固定连接。
当沿所述圆柱面母线方向的滑移距离按照设计为双向为零时就是固定支座，当单向为零，另一向非零则为单向支座，当双向都非零时为双向支座。
本发明的工作原理如下：
所述多频减隔震圆柱面摩擦摆式支座的上/下摆动限位板的受力一般为支座竖向承载力的10-15%，所述直线滑移限位板的受力一般为支座竖向承载力20%；因此，通常情况下，支座的上/下摆动限位板先于所述直线滑移限位板而失效；
当所述支座的受力方向为沿上支座板的圆柱面的母线方向时，所述上支座板通过上摩擦滑板沿其圆柱面母线方向滑移，至其被直线滑移限位板限位时，下摆动限位板先于所述直线滑移限位板失效，此时，下支座板通过下摩擦滑板开始沿其圆柱面的曲面摆动；
当所述支座的受力方向为沿下支座板的圆柱面的母线方向时，所述下支座板通过下摩擦滑板沿其圆柱面母线方向滑移，至其被直线滑移限位板限位时，上摆动限位板先于所述直线滑移限位板失效，此时，上支座板通过上摩擦滑板开始沿其圆柱面的曲面摆动；
当所述支座的受力方向为与上/下支座板的圆柱面母线方向均成一定角度的方向时，所述上/下支座板分别沿其圆柱面的母线方向滑移，上/下摆动限位板也会逐步失效，当上/下支座板分别滑移至其直线滑移限位板时，上/下支座板会分别开始摆动，在此过程中，上/下支座板会通过上/下中间过渡体的滑转来进行转动。
在正常温变位移或小微地震等其它外力作用时，由于上摆动限位板和下摆动限位板分别对上支座板和下支座板进行摆动限位，支座的温变位移和小微地震导致的位移通过上支座板或下支座板内侧的圆柱面的母线方向滑动以及上/下支座板通过上/下中间过渡体的滑转来实现，从而防止了梁体的升高或降低，保证梁体的稳定性，延长桥梁的使用寿命。
在受中大地震或强风作用时，固定上/下摆动限位板的销钉或螺栓剪断，上/下摆动限位板脱落失效，上/下支座板在沿其圆柱面母线方向摩擦滑动的同时也进行摆动，上/下中间过渡体通过中间摩擦滑板为支座提供滑转功能，从而实现支座的多自由度多频率相对运动的减隔震耗能。
本发明所取得的有益技术效果是：
1.本发明的技术上/下支座板内侧采用圆柱面，从而使支座沿所述圆柱面母线方向获得较大的滑动位移量，在受到中大地震或强风作用时，能够通过较大的滑动位移来将地震能量或风能转为相对运动而产生的热量而耗散掉，从而有效的实现桥梁支座的减隔震功能；
2.本发明采用上/下摆动限位板分别对上/下中间过渡体进行与所述圆柱面母线方向垂直的方向进行限位，从而使支座在正常温变位移或或受车辆制动以及小微地震等作用时仅限于滑移而不能摆动，从而梁体或其它建筑物不被抬高或降低，在提高梁体或其它建筑物稳定性的同时有效延长了它们的使用寿命；
3.本发明可提供至少三种不同受力场景下的减隔震耗能，针对上述三种不同的受力场景，本发明的支座可实现多自由度、不同频率的减隔震功能。