專利名稱：一種減隔震支座裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于橋梁支座技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有高阻尼性能的減隔震支座
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
具有減震和隔震性能是橋梁支座的一種特殊的性能，橋梁減隔震設(shè)計(jì)已成為橋梁抗震的主要發(fā)展方向，其中橋梁減隔震支座是最實(shí)用的措施。目前所使用的減隔震支座包括有鉛芯支座、高阻尼支座和雙曲面摩擦擺支座。其中鉛芯橡膠支座和高阻尼橡膠支座，由 于受到自身承載能力的限制只能適用于中小橋梁；摩擦擺支座，雖然具有較好的減震效果，但由于支座的擺動(dòng)能夠引起橋梁的升高，因此也不可能被廣泛應(yīng)用。而使用于橋梁上的如圖I所示的由頂板2、支座底板I和設(shè)置于二者間的中間支座3、承壓橡膠板4和位移滑動(dòng)面21構(gòu)成的盆式支座或如圖2所示的由頂板2、支座底板I和設(shè)置于二者間的球形中間支座3和位移滑動(dòng)面21構(gòu)成的球形支座，基本上是靠所附加的E型鋼、C型鋼、錐形鋼等金屬阻尼耗能機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)減隔震功能，而構(gòu)成上述盆式支座或球形支座的具有減隔震功能的金屬耗能機(jī)構(gòu)存在著體積龐大、重量重、制造成本高的缺陷，因此也難于被廣泛采用。實(shí)用新型的內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種不僅體積小、而且具有良好減隔震效果的減隔震支座裝置。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型上述目的所提出的技術(shù)方案為一種隔震支座裝置，包括承載橋梁梁體的頂板、中間支座板、設(shè)置于二者間的位移滑動(dòng)面和與橋墩固定的支座底板；在所述的支座底板與所述的頂板間設(shè)置有阻尼耗能機(jī)構(gòu)，該阻尼耗能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述支座底板上的由高分子材料構(gòu)成的阻尼耗能板、固定連接在所述阻尼耗能板的側(cè)部、并卡接在所述頂板底部的滑槽中的外剪切板構(gòu)成；并設(shè)置有防止所述的頂板與所述支座底板或中間支座底板二者間發(fā)生相對(duì)位移的剪切銷。構(gòu)成上述一種減隔震支座裝置的附加技術(shù)特征還包括—所述的剪切銷和阻尼耗能機(jī)構(gòu)對(duì)稱設(shè)置于所述頂板與支座底板的兩側(cè)；—所述的剪切銷和阻尼耗能機(jī)構(gòu)分別設(shè)置于所述頂板與支座底板的四個(gè)側(cè)面；—所述的剪切銷設(shè)置在所述的頂板與所述支座底板或中間支座底板間；—所述的剪切銷串接在構(gòu)成所述阻尼耗能機(jī)構(gòu)的外剪切板、阻尼耗能板和支座底板中；—所述的阻尼耗能板與所述的支座底板間設(shè)置有內(nèi)剪切板；—所述的阻尼耗能板是將耗能板的板面直接外剪切鋼板和支座底板相貼合。本實(shí)用新型所提供的一種減隔震支座裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，由于在構(gòu)成該分離式減隔震支座裝置的支座底板與頂板間設(shè)置有由塑料或橡塑阻尼耗能板和外剪切板構(gòu)成的阻尼耗能機(jī)構(gòu)，該耗能機(jī)構(gòu)有效吸收地震所產(chǎn)生的能量，因此可以有效降低地震對(duì)橋梁的破壞力；同時(shí)在頂板與支座底板或中間支座底板二者間設(shè)置有防止發(fā)生相對(duì)位移的剪切銷；因此可以控制支座在非地震狀態(tài)保持常規(guī)的承載、轉(zhuǎn)角性能；其三，該分離式減隔震支座裝置充分利用普通支座的外部安裝空間布置減隔震裝置，因而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，重量輕、成本低的特點(diǎn)。
圖I現(xiàn)有技術(shù)中所使用的盆式橡膠支座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2現(xiàn)有技術(shù)中所使用的球型橡膠支座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型提供的減隔震盆式支座裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為上述減隔震盆式支座裝置剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為減隔震盆式支座裝置的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為減隔震盆式支座裝置的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為減隔震盆式支座裝置的第四種結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為減隔震盆式支座裝置的第五種結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為減隔震球形支座裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的一種減隔震支座裝置的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明如圖3和圖4所示為本實(shí)用新型提供的減隔震支座裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)包括由用于承載橋梁梁體的頂板2、中間支座板3、設(shè)置于二者間的位移滑動(dòng)面21、與橋墩固定的支座底板I以及設(shè)置于中間支座板3與支座底板I間的承壓橡膠板4構(gòu)成的盆式橡膠支座；在構(gòu)成上述盆式橡膠支座的支座底板I側(cè)部設(shè)置有由高分子材料構(gòu)成的塑料或橡塑阻尼耗能板23、固定連接在上述塑料或橡塑阻尼耗能板側(cè)部并卡接在上述頂板2底部的滑槽27中的外剪切板24構(gòu)成的阻尼耗能機(jī)構(gòu)；在上述頂板2與支座底板I間固定有防止發(fā)生相對(duì)位移的剪切銷25。其工作原理為地震發(fā)生時(shí)，設(shè)定地震波的方向沿圖4中箭頭所示，則剪切銷25被地震力與所固定的頂板2與支座底板I剪斷，梁體帶動(dòng)頂板2沿抗震滑動(dòng)面21滑動(dòng)，對(duì)應(yīng)外剪切鋼板24與固定于橋墩上的支座底板I間產(chǎn)生相對(duì)位移，并帶動(dòng)其中的阻尼耗能材料產(chǎn)生剪切耗能，盡可能的有效消耗頂板2上所承載橋梁梁體與支座底板I所固定的橋墩之間產(chǎn)生破壞性地震能量，降低地震對(duì)橋梁的破壞。如圖5所示，構(gòu)成上述減隔震支座裝置的剪切銷25還可以設(shè)置在頂板2與中間支座板3間，當(dāng)?shù)卣鸬恼鸺?jí)較高時(shí)，剪切銷25被地震力與所固定的頂板與中間支座板3剪斷，并由阻尼耗能材料產(chǎn)生剪切耗能，同樣可以有效消耗頂板2上所承載橋梁梁體與支座底板I所固定的橋墩之間產(chǎn)生破壞性地震能量，可以有效降低地震對(duì)橋梁的破壞。構(gòu)成上述減隔震支座裝置的結(jié)構(gòu)中，為了提高支座的減隔震性能，提高支座的抗震性能，在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可根據(jù)需要將剪切銷和由阻尼耗能板、外剪切板構(gòu)成的阻尼耗能機(jī)構(gòu)28對(duì)稱設(shè)置于頂板與支座底板的兩側(cè)(如圖4所示);或分別設(shè)置在頂板與支座底板的四個(gè)側(cè)面(如圖8所示)，構(gòu)成雙向的減隔震支座裝置，其抗震減震的效果或更好。如圖6所示，在構(gòu)成上述減隔震支座裝置的結(jié)構(gòu)中，可以直接將剪切銷25串接在構(gòu)成所述阻尼耗能機(jī)構(gòu)的外剪切板24、阻尼耗能板23和支座底板I中。當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，剪切銷25被地震力與所固定的外剪切鋼板24及支座底板I剪斷，梁體帶動(dòng)頂板2沿抗震滑動(dòng)面21滑動(dòng)，對(duì)應(yīng)剪切鋼板24與支座底板I間產(chǎn)生相對(duì)位移,并由阻尼耗能板產(chǎn)生剪切耗能，降低了地震對(duì)橋梁的破壞。如圖7、4、8所示，在上述的減隔震支座裝置的結(jié)構(gòu)中，為了降低支座的生產(chǎn)成本和簡(jiǎn)化制造工藝，在構(gòu)成阻尼耗能機(jī)構(gòu)的阻尼耗能板23與支座底板I間設(shè)置有內(nèi)剪切板22，即將阻尼耗能板23直接同內(nèi)剪切鋼板22和外剪切鋼板24硫化為一體結(jié)構(gòu)，再利用螺栓26將內(nèi)剪切鋼板22固定在支座底板I上。地震時(shí)，剪切銷25即可被地震力與所固定的剪切鋼板22、24剪斷，由阻尼耗能板產(chǎn)生剪切耗能；同時(shí)，阻尼耗能機(jī)構(gòu)通過(guò)螺栓安裝在支座的外部，使得維護(hù)、檢修和拆卸更簡(jiǎn)單方便。其中，圖7是本專利申請(qǐng)的最佳實(shí)施方式。在上述減隔震支座裝置的結(jié)構(gòu)中—剪切銷25，可以采用軟鋼金屬，也可以采用鉛材料，軟鋼和鉛屈服后耗能能力很強(qiáng)，進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)的阻尼耗能能力。抗剪銷25的作用是，控制支座在非地震狀態(tài)保 持常規(guī)性能，承載、轉(zhuǎn)角等，耗能裝置不產(chǎn)生作用。在實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用中抗剪銷25也可以設(shè)計(jì)成抗剪擋塊的形式，這樣只需調(diào)整抗剪擋塊與中間支座板的距離就可以形成單向活動(dòng)支座和多項(xiàng)活動(dòng)支座?！羟袖摪?4插接在支座頂板2的滑槽27中，剪切鋼板22與支座底板I通過(guò)螺栓26鏈接，這樣只要卸掉螺栓26，就可以方便的拆卸耗能裝置。—阻尼耗能板材23，一般采用高分子耗能材料，包括高阻尼橡膠材料、粘彈性橡膠材料，粘彈性聚氨酯材料，及相應(yīng)的改性材料構(gòu)成?！獦?gòu)成阻尼耗能機(jī)構(gòu)的阻尼耗能板23是將耗能板的板面(而非較小的側(cè)面)直接與內(nèi)、外剪切鋼板22、24或支座底板I相貼合，不僅可以有效降低分離式減隔震支座裝置的體積，更重要的是可以在有效提高吸收地震能量的基礎(chǔ)上還可以有效降低頂板2與支座底板I的因震動(dòng)產(chǎn)生的位移幅度，大大降低地震對(duì)支座所產(chǎn)生的破壞力，延長(zhǎng)了其使用壽命O將由高分子材料構(gòu)成的塑料或橡塑阻尼耗能板23、固定連接在上述塑料或橡塑阻尼耗能板側(cè)部、并卡接在上述頂板2底部的滑槽27中的外剪切板24以及內(nèi)剪切鋼板22構(gòu)成的阻尼耗能機(jī)構(gòu)以及在上述頂板2與支座底板I間(或在頂板2與中間支座板3間、以及插接于內(nèi)、外剪切鋼板和所夾的阻尼耗能中)固定防止發(fā)生相對(duì)位移的剪切銷25同樣可以設(shè)置在如圖9所示的球形支座上，并能夠達(dá)到同樣的減隔震的目的。
權(quán)利要求1.一種減隔震支座裝置，包括承載橋梁梁體的頂板、中間支座板、設(shè)置于二者間的位移滑動(dòng)面和與橋墩固定的支座底板；其特征在于，在所述的支座底板與所述的頂板間設(shè)置有阻尼耗能機(jī)構(gòu)，該阻尼耗能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述支座底板上的由高分子材料構(gòu)成的阻尼耗能板、固定連接在所述阻尼耗能板的側(cè)部、并卡接在所述頂板底部的滑槽中的外剪切板構(gòu)成；并設(shè)置有防止所述的頂板與所述支座底板或中間支座底板二者間發(fā)生相對(duì)位移的剪切銷。
2.如權(quán)利要求I所述的一種減隔震支座裝置，其特征在于所述的剪切銷和阻尼耗能機(jī)構(gòu)對(duì)稱設(shè)置于所述頂板與支座底板的兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求I所述的一種減隔震支座裝置，其特征在于所述的剪切銷和阻尼耗能機(jī)構(gòu)分別設(shè)置于所述頂板與支座底板的四個(gè)側(cè)面。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種減隔震盆式支座裝置，其特征在于所述的剪切銷設(shè)置在所述的頂板與所述支座底板或中間支座底板間。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種減隔震支座裝置，其特征在于所述的剪切銷串接在構(gòu)成所述阻尼耗能機(jī)構(gòu)的外剪切板、阻尼耗能板和支座底板中。
6.如權(quán)利要求I所述的一種減隔震支座裝置，其特征在于所述的阻尼耗能板與所述的支座底板間設(shè)置有內(nèi)剪切板。
7.如權(quán)利要求I所述的一種減隔震支座裝置，其特征在于所述的阻耗能板是將耗能板的板面直接與外剪切鋼板和支座底板相貼合。
專利摘要本實(shí)用新型屬于橋梁伸縮裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地講公開(kāi)了一種具有高阻尼性能的減隔震支座裝置。其主要技術(shù)方案包括承載橋梁梁體的頂板、中間支座板、設(shè)置于二者間的位移滑動(dòng)面和與橋墩固定的支座底板；在支座底板與頂板間設(shè)置有阻尼耗能機(jī)構(gòu)，該阻尼耗能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在支座底板上的由高分子材料構(gòu)成的阻尼耗能板、固定連接在阻尼耗能板的側(cè)部、并卡接在頂板底部的滑槽中的外剪切板構(gòu)成；并設(shè)置有防止頂板與所述支座底板或中間支座底板二者間發(fā)生相對(duì)位移的剪切銷。該結(jié)構(gòu)的分離式減隔震支座裝置不僅具有良好的減隔震性能，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕和成本低的特點(diǎn)，可廣泛適用于各種橋梁上。
文檔編號(hào)E01D19/04GK202626828SQ201220288050
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者張保忠, 宮小能, 李英娣, 侯若敬, 金家康, 周笑, 高雙全, 鄧乃伏, 郭勇 申請(qǐng)人:衡水中鐵建工程橡膠有限責(zé)任公司