大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座，包括上支座板、球冠襯板和下支座板，球冠襯板安裝在上支座板與下支座板之間，所述球冠襯板由上襯板和下襯板構(gòu)成，下支座板上設(shè)有襯板安裝槽，下襯板固定在該襯板安裝槽中，上襯板頂部固連在上支座板上，底部外側(cè)壁與襯板安裝槽內(nèi)壁接觸，上襯板底面與下襯板頂面滑動(dòng)配合，其配合面為球冠面；在上襯板外側(cè)設(shè)有固連在上支座板上的防落梁擋塊，防落梁擋塊底面通過(guò)抗剪螺栓固定抗震擋塊的一端，抗震擋塊的另一端與上襯板外壁接觸，上襯板外壁與防落梁擋塊外壁之間有間隙；防落梁擋塊外側(cè)的上支座板與下支座板之間安裝金屬阻尼器。在遇地震時(shí)，該支座具有兩級(jí)保護(hù)結(jié)構(gòu)，保護(hù)支座主體不受損傷，避免落梁情況發(fā)生。
【專利說(shuō)明】大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種球型鋼支座，特別是涉及一種大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座。

【背景技術(shù)】
[0002]球型鋼支座于上世紀(jì)八十年代末在國(guó)內(nèi)研制成功，與其它支座相比，在承載力、轉(zhuǎn)動(dòng)、溫度適應(yīng)性以及使用壽命等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，目前已廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、市政等橋梁工程。
[0003]目前，在橋梁工程中采用的大噸位球型鋼支座基本上都是一級(jí)抗震類型，即支座按照設(shè)計(jì)提出的水平承載力要求，在支座的下支座板兩邊各設(shè)置一個(gè)擋塊，擋塊與上支座板固結(jié)來(lái)承受水平荷載。而一旦地震等偶發(fā)因素所產(chǎn)生水平力超過(guò)擋塊的極限承載力時(shí)，擋塊就被剪壞，失去了水平約束構(gòu)造，此時(shí)對(duì)于斜拉橋或懸索橋或許不會(huì)造成落梁的情況(因?yàn)橛欣靼蚜后w拉住)，而對(duì)于拱橋來(lái)說(shuō)就極為不利，沒(méi)有任何可以再次依賴的措施。所以，有必要針對(duì)主橋上安裝的大噸位球型鋼支座進(jìn)行專項(xiàng)研究，研究一種在一級(jí)抗震類型球型鋼支座基礎(chǔ)之上的第二級(jí)保護(hù)措施。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是提供一種大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座，具有兩級(jí)抗震保護(hù)結(jié)構(gòu)，從而完全解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座，包括上支座板、球冠襯板和下支座板，球冠襯板安裝在上支座板與下支座板之間，所述球冠襯板由上襯板和下襯板構(gòu)成，下支座板上設(shè)有襯板安裝槽，下襯板固定在該襯板安裝槽中，上襯板頂部固連在上支座板上，底部外側(cè)壁與襯板安裝槽內(nèi)壁接觸，上襯板底面與下襯板頂面滑動(dòng)配合，其配合面為球冠面；在上襯板外側(cè)設(shè)有固連在上支座板上的防落梁擋塊，防落梁擋塊底面通過(guò)抗剪螺栓固定抗震擋塊的一端，抗震擋塊的另一端與上襯板外壁接觸，上襯板外壁與防落梁擋塊外壁之間有間隙；防落梁擋塊外側(cè)的上支座板與下支座板之間安裝金屬阻尼器。
[0006]進(jìn)一步，所述金屬阻尼器包括金屬卡榫、卡榫套和彈性元件，在下支座板上設(shè)有阻尼器安裝槽，卡榫套設(shè)于該安裝槽中，彈性元件設(shè)于卡榫套外壁與阻尼器安裝槽壁之間，金屬卡榫一端固定在上支座板上，另一端插入卡榫套中，且金屬卡榫與卡榫套之間為點(diǎn)接觸。
[0007]進(jìn)一步，所述金屬卡榫為圓臺(tái)形，且在圓臺(tái)頂端設(shè)有球形頭，球形頭插入卡榫套中。
[0008]作為優(yōu)選，所述阻尼器安裝槽為環(huán)形槽，彈性元件為與該環(huán)形槽匹配的圓環(huán)，并安裝在該環(huán)形槽中，彈性元件上均勻開(kāi)設(shè)若干安裝孔，卡榫套裝配在安裝孔中。
[0009]作為優(yōu)選，在相對(duì)球冠襯板前后面或左右側(cè)的下支座板上對(duì)稱開(kāi)設(shè)阻尼器安裝槽，彈性元件與阻尼器安裝槽匹配并安裝在該槽中，彈性元件上均勻開(kāi)設(shè)若干安裝孔，卡榫套裝配在安裝孔中。
[0010]作為優(yōu)選，所述金屬卡榫表面采用鍍鎳磷合金處理。
[0011]該支座結(jié)構(gòu)中的抗震擋塊和抗剪螺栓能滿足正常使用和常遇地震情況下的使用要求；在罕遇地震等特殊情況下，當(dāng)水平荷載超過(guò)抗震擋塊和抗剪螺栓設(shè)計(jì)值時(shí)，抗剪螺栓剪斷失效，釋放地震能量，同時(shí)通過(guò)摩擦耗能和金屬阻尼器耗能，保護(hù)支座主體結(jié)構(gòu)不受損傷。當(dāng)滑移到設(shè)計(jì)允許位移量后，防落梁擋塊起到二次保護(hù)作用，避免落梁等情況發(fā)生。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，在遇地震時(shí)，支座具有兩級(jí)保護(hù)結(jié)構(gòu)，保護(hù)支座主體不受損傷，避免落梁情況發(fā)生。地震后只需對(duì)抗剪螺栓進(jìn)行維修更換，支座主體結(jié)構(gòu)不需更換，同時(shí)也不需要頂梁即可恢復(fù)支座原設(shè)計(jì)功能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是實(shí)施例一順橋向的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實(shí)施例一橫橋向的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是實(shí)施例一的立體結(jié)構(gòu)半剖圖；
圖4是實(shí)施例二順橋向的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是實(shí)施例二橫橋向的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是實(shí)施例三順橋向的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是實(shí)施例三橫橋向的半剖結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例一
如圖1至圖3所示，一種大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座，包括上支座板1、球冠襯板和下支座板2，球冠襯板安裝在上支座板I與下支座板2之間，所述球冠襯板由上襯板3和下襯板4構(gòu)成,下支座板2上設(shè)有襯板安裝槽5,下襯板4固定在該襯板安裝槽5中，上襯板3頂部固連在上支座板I上,底部外側(cè)壁與襯板安裝槽5內(nèi)壁接觸，上襯板3底面與下襯板4頂面滑動(dòng)配合，其配合面為球冠面；在上襯板3外側(cè)設(shè)有固連在上支座板I上的防落梁擋塊6，防落梁擋塊6底面通過(guò)抗剪螺栓7固定抗震擋塊8的一端，抗震擋塊8的另一端與上襯板3外壁接觸，上襯板3外壁與防落梁擋塊6外壁之間有間隙，該間隙為抗剪螺栓7被破壞后的設(shè)計(jì)位移量；防落梁擋塊6外側(cè)的上支座板I與下支座板2之間安裝金屬阻尼器。
[0016]所述金屬阻尼器包括金屬卡榫9、卡榫套10和彈性元件11，在下支座板2上開(kāi)設(shè)圓環(huán)形的阻尼器安裝槽12，彈性元件11為與該圓環(huán)形槽匹配的圓環(huán)，并安裝在該圓環(huán)形槽中，彈性元件11上均勻開(kāi)設(shè)若干安裝孔，卡榫套10裝配在安裝孔中，金屬卡榫9 一端固定在上支座板I上，另一端插入卡榫套10中，且金屬卡榫9與卡榫套10之間為點(diǎn)接觸。采用點(diǎn)接觸這種結(jié)構(gòu)有利于設(shè)計(jì)計(jì)算力臂，控制計(jì)算抗剪力。所述金屬卡榫9表面采用鍍鎳磷合金處理。
[0017]作為優(yōu)選，所述金屬卡榫9為圓臺(tái)形，且在圓臺(tái)頂端設(shè)有球形頭，球形頭插入卡榫套10中。
[0018]當(dāng)遭遇地震等偶發(fā)因素時(shí)，并且當(dāng)水平力大于30000kN時(shí)，上襯板3推動(dòng)抗震擋塊8使抗剪螺栓7被剪斷，此時(shí)第一級(jí)保護(hù)被破壞。同時(shí)，上襯板3與下襯板4之間的支座隔震摩擦面產(chǎn)生位移耗能，金屬阻尼器發(fā)揮作用，當(dāng)支座隔震摩擦面位移到設(shè)計(jì)值時(shí)，防落梁擋塊6起到二次保護(hù)作用，其水平承載力不小于30000kN。
[0019]上述大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座豎向承載力為10000kN,正常工作時(shí)，順橋向位移量為0mm，橫橋向位移量為0mm。遇地震等偶發(fā)因素時(shí)，抗剪螺栓7被破壞后，順橋向設(shè)計(jì)位移量A為± 150mm,橫橋向設(shè)計(jì)位移量B為± 150mm。
[0020]實(shí)施例二
參見(jiàn)圖4和圖5,本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于,僅在相對(duì)球冠襯板前后面的下支座板2上對(duì)稱開(kāi)設(shè)長(zhǎng)條形阻尼器安裝槽，彈性元件11與阻尼器安裝槽匹配并安裝在該槽中，彈性元件11上均勻開(kāi)設(shè)若干安裝孔，卡榫套10裝配在安裝孔中。
[0021 ] 該支座僅在順橋向方向?qū)ΨQ布置有金屬阻尼器。
[0022]上述大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座豎向承載力為10000kN,正常工作時(shí)，順橋向位移量為Omm,橫橋向位移量為±40mm。遇地震等偶發(fā)因素時(shí),抗剪螺栓7被破壞后，順橋向設(shè)計(jì)位移量A為± 150mm,橫橋向設(shè)計(jì)位移量B為± 150mm。
[0023]實(shí)施例三
參見(jiàn)圖6和圖7，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，僅在相對(duì)球冠襯板左右側(cè)面的下支座板2上對(duì)稱開(kāi)設(shè)長(zhǎng)條形阻尼器安裝槽，彈性元件11與阻尼器安裝槽匹配并安裝在該槽中，彈性元件11上均勻開(kāi)設(shè)若干安裝孔，卡榫套10裝配在安裝孔中。
[0024]該支座僅在橫橋向方向?qū)ΨQ布置有金屬阻尼器。
[0025]上述大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座豎向承載力為10000kN,正常工作時(shí)，順橋向位移量為±300mm，橫橋向位移量為0mm。遇地震等偶發(fā)因素時(shí)，抗剪螺栓7被破壞后，順橋向設(shè)計(jì)位移量A為± 150mm,橫橋向設(shè)計(jì)位移量B為± 150mm。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座，包括上支座板、球冠襯板和下支座板，球冠襯板安裝在上支座板與下支座板之間，其特征在于:所述球冠襯板由上襯板和下襯板構(gòu)成，下支座板上設(shè)有襯板安裝槽，下襯板固定在該襯板安裝槽中，上襯板頂部固連在上支座板上，底部外側(cè)壁與襯板安裝槽內(nèi)壁接觸，上襯板底面與下襯板頂面滑動(dòng)配合，其配合面為球冠面；在上襯板外側(cè)設(shè)有固連在上支座板上的防落梁擋塊，防落梁擋塊底面通過(guò)抗剪螺栓固定抗震擋塊的一端，抗震擋塊的另一端與上襯板外壁接觸，上襯板外壁與防落梁擋塊外壁之間有間隙；防落梁擋塊外側(cè)的上支座板與下支座板之間安裝金屬阻尼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座，其特征在于:所述金屬阻尼器包括金屬卡榫、卡榫套和彈性元件，在下支座板上設(shè)有阻尼器安裝槽，卡榫套設(shè)于該安裝槽中，彈性元件設(shè)于卡榫套外壁與阻尼器安裝槽壁之間，金屬卡榫一端固定在上支座板上，另一端插入卡榫套中，且金屬卡榫與卡榫套之間為點(diǎn)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座，其特征在于:所述金屬卡榫為圓臺(tái)形，且在圓臺(tái)頂端設(shè)有球形頭，球形頭插入卡榫套中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座，其特征在于:所述阻尼器安裝槽為環(huán)形槽，彈性元件為與該環(huán)形槽匹配的圓環(huán)，并安裝在該環(huán)形槽中，彈性元件上均勻開(kāi)設(shè)若干安裝孔，卡榫套裝配在安裝孔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座，其特征在于:在相對(duì)球冠襯板前后面或左右側(cè)的下支座板上對(duì)稱開(kāi)設(shè)阻尼器安裝槽，彈性元件與阻尼器安裝槽匹配并安裝在該槽中，彈性元件上均勻開(kāi)設(shè)若干安裝孔，卡榫套裝配在安裝孔中。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的大噸位防海洋腐蝕金屬阻尼減隔震鋼支座，其特征在于:所述金屬卡榫表面采用鍍鎳磷合金處理。
【文檔編號(hào)】E01D19/04GK104404870SQ201410690678
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】周亮, 劉海亮, 鄒貽軍, 駱明成, 陳太華 申請(qǐng)人:成都市新筑路橋機(jī)械股份有限公司