一種具有防落梁功能的摩擦擺支座的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于橋梁支座【技術領域】，公開了一種具有防落梁功能的摩擦擺支座。其主要技術特征為：包括帶有底部凹面的上支座板、帶有上凸面和下凸面的中間球襯板、帶有頂部凹面的下支座板、上球面摩擦副、下球面摩擦副，所述的底部凹面大于上凸面，頂部凹面大于下凸面，上支座板和下支座板間設置有用剪力螺栓固定的限位裝置，上支座板底部凹面的內緣為上六面體，下支座板頂部凹面的內緣為下六面體，中間球襯板外邊緣為中六面體；剪力螺栓為中部開有螺紋通孔的空心螺栓。該具有防落梁功能的摩擦擺支座具有減隔震防落梁功能，結構簡單，施工方便，減隔震原理明確，防落梁效果明顯，耐久性好。
【專利說明】一種具有防落梁功能的摩擦擺支座
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于橋梁支座【技術領域】，尤其涉及一種具有隔震耗能性能同時又具有防落梁功能的具有防落梁功能的摩擦擺支座。
【背景技術】
[0002]隨著我國基礎建設的大規模興建，橋梁事業也得到了蓬勃的發展。橋梁在平常是交通運輸的大動脈，當發生地震等重大災害時，防止道路橋梁的毀滅性破壞，更是采取緊急援救措施的前提保證。橋梁在遭受諸如地震時，會造成橋墩和梁體的損壞，甚至發生落梁事件，不僅造成生命財產的損失，交通生命線的中斷，更是喪失救災的先機，后果無以彌補。目前國內市場上出現有幾種減隔震支座能在地震時消耗一定的能量，但是地震能量是不可預測的，在建筑受到強大荷載作用時，上下部結構之間會瞬時產生相當大的相對位移，當此位移超過了事先設置的位移量時，就會發生落梁，后果不堪設想。
實用新型內容
[0003]本實用新型解決的技術問題就是提供一種具有承載力高、尺寸小、屈后位移大、性價比更高，能利用自身結構起到減隔震功能并具有防落梁功能的具有防落梁功能的摩擦擺支座。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案為:包括帶有底部凹面的上支座板、帶有上凸面和下凸面的中間球襯板、帶有頂部凹面的下支座板，底部凹面和上凸面間設置有上球面摩擦副，下凸面和頂部凹面間設置有下球面摩擦副，所述的底部凹面大于上凸面，頂部凹面大于下凸面，上支座板和下支座板間設置有用剪力螺栓固定的限位裝置，上支座板底部凹面的內緣為上六面體，下支座板頂部凹面的內緣為下六面體，中間球襯板外邊緣為中六面體。
[0005]其附加技術特征為:所述的剪力螺栓為中部開有螺紋通孔的空心螺栓。
[0006]本實用新型提供的具有防落梁功能的摩擦擺支座，采用了雙曲面大摩擦副，使得地震發生時，中間球襯板可以向兩個方向移動，能提供較大的位移，摩擦消耗能量更充分，延長震動周期更長。相同參數下比單滑動曲面隔震支座使用鋼材量更少，性價比更高。下支座板與上支座板間非位移方向設置有用剪力螺栓固定的限位裝置，使支座平時起到普通支座的作用，當地震發生時，橋梁所承受的水平力大于限位裝置上剪力螺栓剪斷力時，剪力螺栓剪斷，限位裝置解除。上支座板、中間球襯板、下支座板間曲面相對滑動，將梁體和墩臺隔離開，使大部分能量無法從墩臺穿遞到梁體，并且把地震的動能轉換成勢能，同時在滑移過程中，摩擦阻力又消耗掉一部分能量，這樣達到減震效果，延長了地震周期，而勢能又可以形成恢復力，使支座復位。地震結束后把剪力螺栓更換，安裝限位裝置，支座又恢復普通支座的功能，使支座具有震后能修復的功能。剪力螺栓采用空心螺栓，空心螺栓中心有螺紋通孔，地震結束后采用適合中心螺紋通孔的螺栓把斷在上支座板內的剪力螺栓取出，重新安裝限位裝置，這樣就使支座具有了震后能修復的功能。上支座板底部凹面的內緣為上六面體，下支座板頂部凹面的內緣為下六面體，中間球襯板外邊緣為中六面體，當橋梁所在場地發生超出設計預期的地震烈度時，支座在滑移到設計極限位移量時，上支座板內緣上六面體的一個面與中間球襯板的中六面體的一個面接觸，中間球襯板中六面體的另一個面又與下支座板內緣下六面體的一個面接觸，阻止中間球襯板和上支座板繼續移動，起到防落梁的作用。在接觸過程中上支座板內緣及中間球襯板外緣由于采用六面體的結構設計保證了足夠的接觸長度及接觸面積，面與面接觸受力狀態最佳，有效保證在超預期地震發生時，橋梁體系的安全，真正做到橋梁抗震規范里要求的“小震不壞，中震可修，大震不倒”。同時確保支座主體結構在良好的力學工況下不發生局部破壞，便于震后支座的修復，減小橋梁修復的工作量。地震能量是不可預測的，在減隔震基礎上再增加防落梁功能等于對橋梁及其他建筑又增加了一道安全防護。
[0007]本發明提供的一種新型具有防落梁功能的摩擦擺支座在技術上解決了缺少耐久性好、恢復力強、屈后位移大，既有減隔震功能又有防落梁功能的支座在工程上使用的難題；在經濟上，對結構防災，尤其是橋梁的抗震，具有非常重要的意義。并且本支座滑動面采用了雙曲面大摩擦副，使得地震發生時，中間鋼襯板可以向兩個方向移動，能提供較大的位移，摩擦消耗能量更充分，延長震動周期更長。相同參數下比單滑動曲面隔震支座使用鋼材量更少，性價比更高，且支座本身還具有防落梁的功能，比在橋梁及其他建筑上單設置防落梁裝置既減少了施工還降低了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型具有防落梁功能的摩擦擺支座的結構示意圖；
[0009]圖2為上支座板的主視圖；
[0010]圖3為上支座板的仰視圖；
[0011]圖4為中間鋼襯板的主視圖；
[0012]圖5為中間鋼襯板的俯視圖；
[0013]圖6為下支座板的主視圖；
[0014]圖7為下支座板的俯視圖；
[0015]圖8為支座達到極限位移后的主視圖；
[0016]圖9為支座達到極限位移后的俯視圖；
[0017]圖10為剪力螺栓主視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型所提出的具有防落梁功能的摩擦擺支座的結構做進一步說明。
[0019]如圖1所示，本實用新型提供的具有防落梁功能的摩擦擺支座包括上支座板1、中間球襯板2、下支座板3，上支座板I帶有底部凹面4，中間球襯板2帶有上凸面5和下凸面6，下支座板3帶有頂部凹面7，底部凹面4和上凸面5間設置有上球面摩擦副8，下凸面6和頂部凹面7間設置有下球面摩擦副9，底部凹面4大于上凸面5，頂部凹面7大于下凸面6，上支座板I和下支座板3間設置有用剪力螺栓10固定的限位裝置11。
[0020]如圖2所示，上支座板I帶有底部凹面4。
[0021]如圖3所示，上支座板I底部凹面4的內緣為上六面體41。
[0022]如圖4所示，中間球襯板2帶有上凸面5和下凸面6。
[0023]如圖5所示，中間球襯板2外邊緣為中六面體21。
[0024]如圖6所示，下支座板3帶有頂部凹面7。
[0025]如圖7所示，下支座板3頂部凹面7的內緣為下六面體71。
[0026]如圖8所示，上支座板I與中間球襯板2接觸，中間球襯板2與下支座板3接觸。
[0027]如圖9所示，上六面體41的一個面與中六面體21的一個面接觸，中六面體21的另一個面又與下六面體71的一個面接觸，
[0028]如圖10所示，剪力螺栓10為中部開有螺紋通孔12的空心螺栓。
[0029]本實用新型提供的具有防落梁功能的摩擦擺支座，采用了雙曲面大摩擦副，使得地震發生時，中間球襯板2可以向兩個方向移動，能提供較大的位移，摩擦消耗能量更充分，延長震動周期更長。相同參數下比單滑動曲面隔震支座使用鋼材量更少，性價比更高。下支座板3與上支座板I間非位移方向設置有用剪力螺栓10固定的限位裝置11，使支座平時起到普通支座的作用，當地震發生時，橋梁所承受的水平力大于限位裝置11上剪力螺栓10剪斷力時，剪力螺栓10剪斷，限位裝置11解除。上支座板1、中間球襯板2、下支座板3間曲面相對滑動，將梁體和墩臺隔離開，使大部分能量無法從墩臺穿遞到梁體，并且把地震的動能轉換成勢能，同時在滑移過程中，摩擦阻力又消耗掉一部分能量，這樣達到減震效果，延長了地震周期，而勢能又可以形成恢復力，使支座復位。地震結束后把剪力螺栓10更換，安裝限位裝置，支座又恢復普通支座的功能，使支座具有震后能修復的功能。剪力螺栓10采用空心螺栓，空心螺栓中心有螺紋通孔12，地震結束后采用適合中心螺紋通孔的螺栓把斷在上支座板內的剪力螺栓取出，重新安裝限位裝置11，這樣就使支座具有了震后能修復的功能。上支座板I底部凹面4的內緣為上六面體41，下支座板3頂部凹面7的內緣為下六面體71，中間球襯板2外邊緣為中六面體21，當橋梁所在場地發生超出設計預期的地震烈度時，支座在滑移到設計極限位移量時，上六面體41的一個面與中六面體21的一個面接觸，中六面體21的另一個面又與下六面體71的一個面接觸，阻止中間球襯板2和上支座板I繼續移動，起到防落梁的作用。在接觸過程中上支座板I內緣及中間球襯板2外緣由于采用六面體的結構設計保證了足夠的接觸長度及接觸面積，面與面接觸受力狀態最佳，有效保證在超預期地震發生時，橋梁體系的安全，真正做到橋梁抗震規范里要求的“小震不壞，中震可修，大震不倒”。同時確保支座主體結構在良好的力學工況下不發生局部破壞，便于震后支座的修復，減小橋梁修復的工作量。地震能量是不可預測的，在減隔震基礎上再增加防落梁功能等于對橋梁及其他建筑又增加了一道安全防護。
[0030]本實用新型的保護范圍不僅僅局限于上述實施例，只要結構與本實用新型具有防落梁功能的摩擦擺支座結構相同，就落在本實用新型保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種具有防落梁功能的摩擦擺支座，包括帶有底部凹面的上支座板、帶有上凸面和下凸面的中間球襯板、帶有頂部凹面的下支座板，底部凹面和上凸面間設置有上球面摩擦畐IJ，下凸面和頂部凹面間設置有下球面摩擦副，其特征在于:所述的底部凹面大于上凸面，頂部凹面大于下凸面，上支座板和下支座板間設置有用剪力螺栓固定的限位裝置，上支座板底部凹面的內緣為上六面體,下支座板頂部凹面的內緣為下六面體，中間球襯板外邊緣為中六面體。
2.根據權利要求1所述的一種具有防落梁功能的摩擦擺支座，其特征在于:所述的剪力螺栓為中部開有螺紋通孔的空心螺栓。
【文檔編號】E01D19/04GK203855889SQ201420292511
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】孫其戰, 高雙全, 安文德, 劉井通, 周笑, 王慶培, 王舜, 季文濤 申請人:衡水中鐵建工程橡膠有限責任公司