專利名稱：一種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種減震式曲面鋼支座，屬于橋梁架設(shè)及相關(guān)領(lǐng)域，特別是一種基于鉛擠壓式阻尼器的減震曲面鋼支座。。
背景技術(shù)：
目前，在橋梁或者其它建筑的抗風(fēng)和抗震工程領(lǐng)域中，普遍的采用的加大結(jié)構(gòu)剛度的抗震方式，這樣的結(jié)構(gòu)形式不能起到減小地震能量的作用，而且還會提高工程造價。采用耗能減震技術(shù)，可借助耗能減震裝置耗散地震輸入的能量，達(dá)到保護(hù)工程結(jié)構(gòu)的目的。現(xiàn)有技術(shù)中，大多采用曲面鋼支座或球型鋼支座來達(dá)到耗能減震的目的，但僅僅依靠支座本身來減小突發(fā)情況產(chǎn)生的沖擊力往往不夠理想，尤其是對于曲面鋼支座，增強(qiáng)其減隔震的功能是當(dāng)下本領(lǐng)域技術(shù)人員面臨的一個技術(shù)難題。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中曲面鋼支座耗能減震能力不理想的技術(shù)問題，設(shè)計了一種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，通過在曲面鋼支座的結(jié)構(gòu)中增設(shè)鉛擠壓式阻尼器，增強(qiáng)了曲面鋼支座的抗沖擊力的能力。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，結(jié)構(gòu)中包括上支座頂板、借助橫向?qū)驒C(jī)構(gòu)與上支座頂板形成水平滑動配合的凸曲面上襯板、凹曲面下座板，凸曲面上襯板的下端面借助曲面滑板組件與凹曲面下座板形成密封轉(zhuǎn)動配合，在凹曲面下座板的下方增設(shè)下支座底板，并沿曲面鋼支座的縱向設(shè)置鉛擠壓式阻尼器A，所述的鉛擠壓式阻尼器A定位在下支座底板與凹曲面下座板上。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型是在普通橋梁支座上增加了一種具有耗能能力的鉛阻尼器。當(dāng)橋梁或其它建筑因風(fēng)力、地震等因素產(chǎn)生比較大的震動時，本實(shí)用新型中的阻尼器能夠起到良好的耗能阻尼的效果。本實(shí)用新型所述的鉛阻尼器屬于金屬屈服阻尼器，其阻尼材料為金屬鉛，鉛阻尼器通過擠壓鉛材料產(chǎn)生阻尼力，可以得到飽滿的滯回曲線，阻尼比大，阻尼力可調(diào)。金屬鉛的結(jié)晶構(gòu)造是面芯立方體，塑性變形能力好，在室溫條件下可變形并會發(fā)生動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶；通過回復(fù)和再結(jié)晶，應(yīng)變硬化將消失，鉛的組織和性能將恢復(fù)至變形前得狀態(tài)，因此不產(chǎn)生殘余應(yīng)力，所有理論上鉛是一種在是室溫下做塑性循環(huán)時不會發(fā)生累計疲勞現(xiàn)象的金屬材料。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)；1、本實(shí)用新型為普通曲面鋼支座與鉛阻尼器的組合體，阻尼器無需單獨(dú)安裝，提高了施工進(jìn)度；2、鉛阻尼器擠壓力和耗能能力基本上與速度無關(guān)，具有“庫侖摩擦”的特點(diǎn)；3、鉛阻尼器所用的鉛材料不受工作硬化和疲勞的影響，具有良好的耐久性，震后也無需更換；4、由于鉛材料的屈服特性，使本實(shí)用新型具有阻尼比大，阻尼力可調(diào)，滯回曲線飽滿，并且不會出現(xiàn)因過載而產(chǎn)生破壞等優(yōu)點(diǎn)；5、結(jié)構(gòu)簡單，無需維護(hù)，安裝方便快捷。[0008]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖I是在上支座頂板與凸曲面上襯板上、以及在下支座底板與凹曲面下座板上均設(shè)置鉛阻尼器的曲面鋼支座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I中B向的剖面示意圖。圖3是本實(shí)用新型中鉛擠壓式阻尼器A的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型中鉛擠壓式阻尼器B的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中，I是上支座頂板，2是上平面滑板組件，3是凸曲面上襯板，3-1是導(dǎo)向條A，4是凹曲面下座板，4-1是導(dǎo)向條B，5是曲面滑板組件，6是鉛擠壓式阻尼器A，6-l是缸體A, 6-2是密封端蓋A, 6-3是活塞桿A, 6-4是中空鉛棒A, 6-5是鉛擠壓環(huán)凸A, 7是下支 座底板A，8是下平面滑板組件A，9是鉛擠壓式阻尼器B，9-1是缸體B，9-2是密封端蓋B，9-3是活塞桿B，9-4是中空鉛棒B，9-5是鉛擠壓環(huán)凸B。
具體實(shí)施方式
參看圖I和圖2，一種鉛阻尼式減震式曲面鋼支座，結(jié)構(gòu)中包括上支座頂板I、借助橫向?qū)驒C(jī)構(gòu)與上支座頂板I形成水平滑動配合的凸曲面上襯板3、凹曲面下座板4，凸曲面上襯板3的下端面借助曲面滑板組件5與凹曲面下座板4形成密封轉(zhuǎn)動配合，在凹曲面下座板4的下方增設(shè)下支座底板7，并沿曲面鋼支座的縱向設(shè)置鉛擠壓式阻尼器A6，所述的鉛擠壓式阻尼器A6定位在下支座底板7與凹曲面下座板4上。參看圖3和圖1，上述的鉛擠壓式阻尼器A6的結(jié)構(gòu)中包括定位在凹曲面下座板4上的缸體A6-1及缸體兩端的密封端蓋A6-2、穿過缸體A6-1及密封端蓋A6-2并與下支座底板7固定連接的活塞桿A6-3、以及填充在活塞桿A6-3與缸體A6-1之間的鉛形成的中空鉛棒A6-4，活塞桿A6-3在缸體A6-1內(nèi)的部分設(shè)有鉛擠壓環(huán)凸A6-5。參看圖I和圖2，上述的橫向?qū)驒C(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中包括設(shè)置在上支座頂板I底面的導(dǎo)向槽A、以及設(shè)置在導(dǎo)向槽A內(nèi)并定位在凸曲面上襯板3上的導(dǎo)向條A3-1。參看圖I和圖2，上述的曲面鋼支座的結(jié)構(gòu)中還設(shè)有與鉛擠壓式阻尼器A6配套的縱向?qū)驒C(jī)構(gòu)，以上縱向?qū)驒C(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中包括設(shè)置在下支座底板7頂面的導(dǎo)向槽B、以及設(shè)置在導(dǎo)向槽B內(nèi)并定位在凹曲面下座板4上的導(dǎo)向條B4-1。參看圖I和圖2，在凹曲面下座板4與下支座底板7之間還設(shè)有下平面滑板組件8。參看圖I和圖2，沿橫向?qū)驒C(jī)構(gòu)還設(shè)有鉛擠壓式阻尼器B9，鉛擠壓式阻尼器B9定位在上支座頂板I與凸曲面上襯板3上。參看圖4和圖1，上述的鉛擠壓式阻尼器B9的結(jié)構(gòu)中包括定位在凸曲面上襯板3上的缸體B9-1及缸體兩端的密封端蓋B9-2、穿過缸體B9-1及密封端蓋B9-2并與上支座頂板I固定連接的活塞桿B9-3、以及填充在活塞桿B9-3與缸體B9-1之間的鉛形成的中空鉛棒B9-4，活塞桿B9-3在缸體B9-1內(nèi)的部分設(shè)有鉛擠壓環(huán)凸B9-5。參看圖I和圖2，上述的鉛擠壓式阻尼器A6設(shè)有兩組，沿縱向?qū)ΨQ分布在曲面鋼支座的兩側(cè)。[0022]參看圖I和圖2，上述的鉛擠壓式阻尼器B9設(shè)有兩組，沿橫向?qū)ΨQ分布在曲面鋼支座的兩側(cè)。本實(shí)用新型中設(shè)置在上支座頂板I與凸曲面上襯板3上的鉛擠壓式阻尼器B與設(shè)置在下支座底板7與凹曲面下座板4上的鉛擠壓式阻尼器A采用同一種結(jié)構(gòu)，其工作原理也相同。鉛阻尼器外形為筒形，空腔內(nèi)灌注工業(yè)純鉛，純度達(dá)99. 99%以上。其工作原理是參看圖3，本實(shí)用新型中的鉛擠壓式阻尼器A的結(jié)構(gòu)中包括缸體A、密封端蓋A、活塞桿A、中空鉛棒A、鉛擠壓環(huán)凸A、密封圈A，鉛阻尼器所受外力首先作用在活塞桿A上，活塞桿A擠壓缸體A內(nèi)的鉛產(chǎn)生塑性變形，將建筑或者橋梁因風(fēng)力、地震等因素產(chǎn)生的震動轉(zhuǎn)化為勢能和熱能，完成了能量轉(zhuǎn)換，起到了消能、耗能和阻尼的效果。本實(shí)用新型是普通橋梁橡膠支座與上述鉛擠壓式阻尼器的組合體，在正常的運(yùn)營狀態(tài)下能實(shí)現(xiàn)普通支座的基本功能。圖I中去掉設(shè)置在上支座頂板與凸曲面上襯板上的鉛阻尼器就是一個單向活動型支座，沿縱向設(shè)置的鉛擠壓式阻尼器6A的缸體A限位在設(shè)置在 凹曲面下座板4上的一對插槽之間，活塞桿A的兩端分別穿過插槽與下支座底板7上的限位檔塊連接；當(dāng)支座受到沿縱向的外力時，下支座底板7帶動活塞桿A產(chǎn)生位移，往復(fù)運(yùn)動擠壓鉛做功，以達(dá)到耗能的目的。在縱向設(shè)置鉛阻尼器的基礎(chǔ)上，在橫向也設(shè)置鉛阻尼器，即成為一個圖I中表示的固定型支座。參看圖1，沿橫向設(shè)置的鉛擠壓式阻尼器B的缸體B限位在設(shè)置在凸曲面上襯板3上的一對插槽之間，活塞桿的兩端分別穿過插槽與上支座頂板I上的限位檔塊連接；當(dāng)支座受到沿橫向的外力時，上支座頂板I帶動活塞桿B產(chǎn)生位移，往復(fù)運(yùn)動擠壓鉛做功，以達(dá)到耗能的目的。本實(shí)用新型中使用的鉛阻尼器為減震元件，它依靠金屬鉛屈服點(diǎn)低、塑性變形好、可以動態(tài)再結(jié)晶、無疲勞等特點(diǎn)，將震動能量轉(zhuǎn)換成鉛的塑性勢能，最終轉(zhuǎn)換成熱能，完成了能量的轉(zhuǎn)換，達(dá)到了消能、耗能的效果。
權(quán)利要求1.一種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，結(jié)構(gòu)中包括上支座頂板(I)、借助橫向?qū)驒C(jī)構(gòu)與上支座頂板(I)形成水平滑動配合的凸曲面上襯板(3)、凹曲面下座板(4)，凸曲面上襯板(3)的下端面借助曲面滑板組件(5)與凹曲面下座板(4)形成密封轉(zhuǎn)動配合，其特征在于在凹曲面下座板(4)的下方增設(shè)下支座底板(7)，并沿曲面鋼支座的縱向設(shè)置鉛擠壓式阻尼器A (6)，所述的鉛擠壓式阻尼器A (6)定位在下支座底板(7)與凹曲面下座板(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，其特征在于所述的鉛擠壓式阻尼器A (6)的結(jié)構(gòu)中包括定位在凹曲面下座板(4)上的缸體A (6-1)及缸體兩端的密封端蓋A (6-2)、穿過缸體A (6-1)及密封端蓋A (6-2)并與下支座底板(7)固定連接的活塞桿A (6-3)、以及填充在活塞桿A (6-3)與缸體A (6_1)之間的鉛形成的中空鉛棒A(6-4)，活塞桿A (6-3)在缸體A (6-1)內(nèi)的部分設(shè)有鉛擠壓環(huán)凸A (6_5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，其特征在于所述的橫向?qū)驒C(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中包括設(shè)置在上支座頂板(I)底面的導(dǎo)向槽A、以及設(shè)置在導(dǎo)向槽A內(nèi)并定位在凸曲面上襯板(3)上的導(dǎo)向條A (3-1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，其特征在于所述的曲面鋼支座的結(jié)構(gòu)中還設(shè)有與鉛擠壓式阻尼器A (6)配套的縱向?qū)驒C(jī)構(gòu)，以上縱向?qū)驒C(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中包括設(shè)置在下支座底板(7)頂面的導(dǎo)向槽B、以及設(shè)置在導(dǎo)向槽B內(nèi)并定位在凹曲面下座板(4)上的導(dǎo)向條B (4-1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，其特征在于在凹曲面下座板(4)與下支座底板(7)之間還設(shè)有下平面滑板組件(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，其特征在于沿橫向?qū)驒C(jī)構(gòu)還設(shè)有鉛擠壓式阻尼器B (9)，鉛擠壓式阻尼器B (9)定位在上支座頂板(I)與凸曲面上襯板(3)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，其特征在于所述的鉛擠壓式阻尼器B (9)的結(jié)構(gòu)中包括定位在凸曲面上襯板(3)上的缸體B (9-1)及缸體兩端的密封端蓋B (9-2)、穿過缸體B (9-1)及密封端蓋B (9-2)并與上支座頂板(I)固定連接的活塞桿B (9-3)、以及填充在活塞桿B (9-3)與缸體B (9_1)之間的鉛形成的中空鉛棒B(9-4)，活塞桿B (9-3)在缸體B (9-1)內(nèi)的部分設(shè)有鉛擠壓環(huán)凸B (9_5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，其特征在于所述的鉛擠壓式阻尼器A (6)設(shè)有兩組，沿縱向?qū)ΨQ分布在曲面鋼支座的兩側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，其特征在于所述的鉛擠壓式阻尼器B (9)設(shè)有兩組，沿橫向?qū)ΨQ分布在曲面鋼支座的兩側(cè)。
專利摘要一種鉛阻尼減隔震型曲面鋼支座，解決了現(xiàn)有技術(shù)中曲面鋼支座耗能減震能力不理想的技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，在普通曲面鋼支座的結(jié)構(gòu)中增設(shè)鉛擠壓式阻尼器。當(dāng)橋梁或其它建筑因風(fēng)力、地震等因素產(chǎn)生比較大的震動時，鉛阻尼器所受外力首先作用在活塞桿上，活塞桿擠壓密封腔內(nèi)的鉛產(chǎn)生塑性變形，將建筑或者橋梁因風(fēng)力、地震等因素產(chǎn)生的震動轉(zhuǎn)化為勢能和熱能，完成了能量轉(zhuǎn)換，起到了消能、耗能和阻尼的效果。由于金屬鉛的結(jié)晶構(gòu)造是面芯立方體，塑性變形能力好，在室溫條件下可變形并會發(fā)生動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶；通過回復(fù)和再結(jié)晶，應(yīng)變硬化將消失，鉛的組織和性能將恢復(fù)至變形前得狀態(tài)，因此不產(chǎn)生殘余應(yīng)力。
文檔編號E04B1/36GK202626825SQ201220222819
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者張洪旺, 張顯宗, 賈雙雙, 于俊凱, 焦洪竹, 趙保鋒, 孫善武 申請人:衡水橡膠股份有限公司