抗震型橋梁支座的制作方法

本實用新型涉及建筑物的減震防護領域，特別涉及一種抗震型橋梁支座。

背景技術：

橋梁支座是連接橋梁上部結構和下部結構的重要結構部件。橋梁支座架設于墩臺上，頂面支承橋梁上部結構的裝置。它能將橋梁上部結構的反力和變形（位移和轉角）可靠的傳遞給橋梁下部結構。

在橋梁自重和列車荷載作用下，支座承受的荷載在一定的范圍內變化，如果橋梁的墩臺發生不正常的變位，必然引起支座反力的不正常變化。因此，實時監測橋梁支座反力變化情況，便可監測橋梁的工作狀態，判斷其是否處于正常范圍。

目前，普通的雙曲面球型減隔震支座包括上座板、中座板和下座板，上座板的凹球面焊接貼覆球面不銹鋼滑板，上座板凹球面外側通過抗剪螺栓固定連接限位環；中座板的上凸面上鑲嵌有非金屬滑板，中座板的下凸面同樣焊接貼覆球面不銹鋼滑板；下座板的凹球面上鑲嵌有非金屬滑板。

這種雙曲面球型減隔震支座具有減隔震性能優異、高承載力、大位移能力、壽命長等優點，但是并不具備測力能力。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種抗震型橋梁支座，其具有配合測力裝置、為橋梁監測提供技術支持的優點。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種抗震型橋梁支座，包括上座板、下座板和位于上座板、下座板之間的中座板，所述上座板和下座板設有相對的第一凹球面和第二凹球面，中座板與第一凹球面和第二凹球面適配且構成滑動摩擦副，所述中座板的邊沿設有向下的第三凹球面，下座板的邊沿設有向上與第三凹球面相對的第四凹球面，第三凹球面和第四凹球面之間設有與第三凹球面和第四凹球面適配且構成滑動摩擦副的測量板，測量板的側邊設有受力檢測裝置。

通過采用上述技術方案，通過中座板與第一凹球面和第二凹球面適配且構成滑動摩擦副，使得在地震發生時，通過動能與勢能的轉換和摩擦消耗能量，延長震動周期，從而減小地震對結構的影響；在地震發生且產生橫向力的時候，測量板的球面配合可自由滑動，測量板滑動、轉動并傳遞至受力檢測裝置上，利用受力檢測裝置測量橫向力大小和移動大小。

進一步設置：所述受力檢測裝置包括固定至滑槽側壁上的固定軸、與固定軸連接的傳動軸、與傳動軸連接的扭軸、設于扭軸上的電阻應變片，扭軸轉動連接至測量板上。

通過采用上述技術方案，測量板因為球面配合的方向不確定性，測量板在滑移、轉動的移動過程中對扭軸扭曲，扭軸產生扭矩時會產生形變，由應變片感知該形變進行測量數據。

進一步設置：所述扭軸上設有導電滑環，所述的電阻應變片安裝在扭軸的中間位置上并位于導電滑環的前端，導電滑環繞裝在扭軸上并與電刷相連接，受力檢測裝置還包括磁鐵，磁鐵安裝在扭軸的下方并與電刷相連接。

通過采用上述技術方案，把電阻變化轉換為電壓輸出，提高了高頻特性，從而確保位移檢測精度。

進一步設置：所述受力檢測裝置還包括安裝在傳動軸與固定軸之間的阻尼器，滑塊上設有位移傳感器。

通過采用上述技術方案，通過阻尼器進一步消耗地震所產生的能量，并可進一步通過阻尼器保持和恢復位置，通過位移傳感器位移信號來反饋給物聯網。

進一步設置：所述第三凹球面上焊接貼覆有第三球面不銹鋼滑板，測量板的上凸面上鑲嵌有與第三球面不銹鋼滑板組成第三滑動摩擦副的第三非金屬滑板，測量板的下凸面上焊接貼覆有第四球面不銹鋼滑板，下座板的第四凹球面上鑲嵌有與第四球面不銹鋼滑板組成第四滑動摩擦副的第四非金屬滑板。

通過采用上述技術方案，通過上述兩個滑動摩擦副共同實現測量板的滑移、轉動和適當的減隔震作用，在測量板滑移、轉動的過程中，測量板作用至受力檢測裝置上，使受力檢測裝置測得數據信息。

進一步設置：所述第一凹球面上焊接貼覆有第一球面不銹鋼滑板，中座板的上凸面上鑲嵌有與第一球面不銹鋼滑板滑組成第一滑動摩擦副的第一非金屬滑板，中座板的下凸面上焊接貼覆有第二球面不銹鋼滑板，下座板的第二凹球面上鑲嵌有與第二球面不銹鋼滑板組成第二滑動摩擦副的第二非金屬滑板。

通過采用上述技術方案，通過上述兩個滑動摩擦副共同實現支座的滑移、轉動和減隔震作用。

進一步設置：所述第一非金屬滑板、第二非金屬滑板、第三非金屬滑板和第四非金屬滑板均為石墨墊板。

通過采用上述技術方案，石墨墊板耐磨，耐高溫，耐壓，抗腐蝕，抗蠕變，無油自潤滑，膨脹系數小，密封性優越。

綜上，本實用新型具有以下有益效果：該抗震型橋梁支座上具有受力檢測裝置，通過受力檢測裝置中的傳感器把數據反饋到物聯網上，利用物聯網技術對橋梁支座實施監控管理，實現用戶遠程操控、數據自動采集分析等功能，改善了使用體驗。

附圖說明

圖1是抗震型橋梁支座的半剖視圖；

圖2是圖1中的半剖視圖中的剖面處示意圖；

圖3是受力檢測裝置的結構示意圖。

圖中，1、上座板；2、中座板；3、下座板；4、第一凹球面；41、第二凹球面；5、第一球面不銹鋼滑板；6、第一非金屬滑板；7、第二球面不銹鋼滑板；8、第二非金屬滑板；9、抗剪螺栓；10、限位環；11、第三凹球面；12、第四凹球面；13、測量板；14、受力檢測裝置；15、固定軸；16、傳動軸；17、扭軸；18、電阻應變片；19、阻尼器；20、磁鐵；21、導電滑環；22、電刷；23、位移傳感器；24、第三球面不銹鋼滑板；25、第三非金屬滑板；26、第四球面不銹鋼滑板；27、第四非金屬滑板。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

實施例1：一種抗震型橋梁支座，如圖1所示，包括上座板1、下座板3和位于上座板1、下座板3之間的中座板2，上座板1和下座板3設有相對的第一凹球面4和第二凹球面41，第一凹球面4上焊接貼覆有第一球面不銹鋼滑板5，中座板2的上凸面上鑲嵌有與第一球面不銹鋼滑板5組成第一滑動摩擦副的第一非金屬滑板6，中座板2的下凸面上焊接貼覆有第二球面不銹鋼滑板7，下座板3的第二凹球面41上鑲嵌有與第二球面不銹鋼滑板7組成第二滑動摩擦副的第二非金屬滑板8。第一非金屬滑板6和第二非金屬滑板8均為石墨墊板。

上座板1的凹球面外側通過抗剪螺栓9固定連接限位環10。支座在限位方向所設置的限位環10可以在正常使用中不被破壞，以起到限位作用；而當地震發生且水平力超過設計值時，限位環10被破壞，并不影響地震作用下支座滑動功能。

支座通過中座板2的上凸面和下凸面的兩個滑動摩擦副構成的雙球面的合成作用實現水平往復滑動，在往復滑動過程中，通過摩擦副的摩擦阻力耗散地震能量，并延長結構自振周期達到減隔震效果。地震過后，由上部結構自重形成恢復力，使支座復位。

如圖2所示，中座板2的邊沿設有向下的第三凹球面11，下座板3的邊沿設有向上與第三凹球面11相對的第四凹球面12，第三凹球面11和第四凹球面12之間設有與第三凹球面11和第四凹球面12適配且構成滑動摩擦副的測量板13，第三凹球面11上焊接貼覆有第三球面不銹鋼滑板24，測量板13的上凸面上鑲嵌有與第三球面不銹鋼滑板24組成第三滑動摩擦副的第三非金屬滑板25，測量板13的下凸面上焊接貼覆有第四球面不銹鋼滑板26，下座板3的第四凹球面12上鑲嵌有與第四球面不銹鋼滑板26組成第四滑動摩擦副的第四非金屬滑板27。第三非金屬滑板25和第四非金屬滑板27為石墨墊板。

測量板13的側邊設有安裝槽和位于安裝槽內的受力檢測裝置14。如圖3所示，受力檢測裝置14包括固定至滑槽側壁上的固定軸15、與固定軸15連接的傳動軸16、與傳動軸16連接的扭軸17、設于扭軸17上的電阻應變片18、安裝在傳動軸16與固定軸15之間的阻尼器19、安裝在扭軸17外側磁鐵20，電阻應變片18安裝在扭軸17的中間位置上并位于導電滑環21的前端，導電滑環21繞裝在扭軸17上并與電刷22相連接，磁鐵20安裝在扭軸17的下方并與電刷22相連接。傳動軸16固定至滑槽側壁上，扭軸17轉動連接至測量板13上。

支座在使用中，支座通過中座板2的上凸面和下凸面的第一滑動摩擦副和第二滑動摩擦副構成的雙球面的合成作用實現水平往復滑動。在往復滑動過程中，中座板2和下座板3之間的測量板13構成了第三滑動摩擦副和第四摩擦副，第三摩擦副和第四摩擦副具有獨立的雙球面的合成作用，用來實現測量板13的水平往復滑動。測量板13在滑動和轉動的過程中，將該力傳遞到受力檢測裝置14上，該力不局限于平面上，成全方位運動，因此，使扭軸17在產生扭矩，扭軸17外側的電阻應變片18的電阻值發生變化，此變化量通過數據采集模塊采集、分析、處理后，完成測定工作功能。

受力檢測裝置14還包括安裝在傳動軸16與扭軸17之間的阻尼器19，扭軸17上設有位于位移傳感器23。通過位于扭軸17的移動測定位移量，測得數據后，可通過阻尼器19回復。

上述的實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其并不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。