減震隔震球固定支座的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種減震隔震球固定支座，包括下支座板、上支座板、錨栓和套筒，還包括有導(dǎo)向板和剪力螺栓，在所述下支座板與上支座板之間從下而上還依次設(shè)置有減震橡膠板、球凹襯板、球面滑板、球冠襯板和減震滑板，減震滑板和球面滑板分別附著在球冠襯板上下兩面；所述導(dǎo)向板和剪力螺栓為四套，導(dǎo)向板經(jīng)剪力螺栓固定在上支座板的前、后、左、右四端上。本實(shí)用新型在下支座板上設(shè)置減震橡膠板，將地震時(shí)橋梁豎向的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為自身的勢(shì)能和熱能，降低了支座部件間的硬沖擊；用剪力螺栓將導(dǎo)向板固在上支座板上，若剪力螺栓被剪斷只需更換剪力螺栓且將導(dǎo)向板復(fù)位即能將支座恢復(fù)到正常使用狀態(tài)。
【專利說明】 減震隔震球固定支座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及橋梁、建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種減震效果良好的減震隔震球固定支座。

【背景技術(shù)】
[0002]地震是因地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放引起的地球表層的振動(dòng)；強(qiáng)烈的地面振動(dòng)，會(huì)直接和間接造成橋梁、建筑物的倒塌及破壞，成為災(zāi)害。
[0003]20世紀(jì)以來，大量學(xué)者投入于地震的科學(xué)研究，直到上世紀(jì)50年代基本建立了“地震工程理論體系”，正確意義上認(rèn)識(shí)地震的成因、機(jī)理。70年代以后，抗震理論得到迅速發(fā)展，特別是減、隔震技術(shù)提出，對(duì)結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)起到革命性的作用。減、隔震技術(shù)采用了以柔克剛，突破了傳統(tǒng)的“肥梁胖柱”硬抗的理念，提升了結(jié)構(gòu)工程整體抗震能力的同時(shí)大大降低工程造價(jià)。
[0004]1973年新西蘭建成第一座隔震橋梁，1987年3月發(fā)生烈度為9度的地震，只是個(gè)別支座產(chǎn)生較大的位移，震后很快得以修復(fù)；1992年4月美國加州大地震(峰值加速度
0.55g), Eel River Bridge采用減、隔震設(shè)計(jì),震后橋梁完好無損。至今，已有成千上萬的工程采用減、隔震設(shè)計(jì)理念。
[0005]FDSB鐘擺式隔震支座是根據(jù)單擺的原理研發(fā)用于橋梁工程、建筑工程的隔震支座；傳統(tǒng)的橋梁或建筑結(jié)構(gòu)的自振周期是取決于結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量，若其自振周期與地震波特征周期一致時(shí)將會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)共振導(dǎo)致結(jié)構(gòu)地震損壞；為避免這一現(xiàn)象，通過在橋梁與橋墩之間設(shè)置鐘擺式隔震支座(替代常規(guī)橋梁支座)，調(diào)整橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)自振周期來降低橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)。此類隔震支座早在上世紀(jì)八十年代美國工程上應(yīng)用，現(xiàn)已成為歐美發(fā)達(dá)地區(qū)主要選用的減、隔震產(chǎn)品。
[0006]鐘擺式減震支座有兩個(gè)滑動(dòng)面，中間是球冠襯板，通過球冠襯板與兩個(gè)滑動(dòng)面的摩擦滑動(dòng)來提供所需要的位移。鐘擺式減震支座通過耐高溫、高摩擦系數(shù)、高耐磨特性的材料將地震的一部分能量轉(zhuǎn)化為熱能和通過鐘擺式結(jié)構(gòu)將地震的一部分能量轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，同時(shí)鐘擺式結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)，不用震后調(diào)整。
[0007]抗震盆式橡膠支座，利用橡膠的彈性，減少地震對(duì)橋梁的傷害。上市時(shí)間較早，應(yīng)用比較廣泛。
[0008]抗震型球支座，上、下支座板能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，能沿設(shè)計(jì)限定方向滑動(dòng)。在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中，利用耐溫、高摩擦系數(shù)、高耐磨特性的材料將地震能量轉(zhuǎn)化為熱能，以達(dá)到減震效果。而現(xiàn)有的鐘擺式減震支座只能減弱水平方向的動(dòng)能，不能吸收或減弱豎直方向的動(dòng)能。抗震盆式橡膠支座不能吸收或減弱豎直方向的動(dòng)能，也不能自我恢復(fù)。對(duì)于抗震型球支座，在設(shè)計(jì)不允許有相對(duì)滑動(dòng)方向的地震能量，只能靠支座自身承受，一旦破壞就是永久性破壞，不能修復(fù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的目的在于如何提供一種減震隔震球固定支座，其旨在解決現(xiàn)有的減震隔震支座只能減弱水平方向的動(dòng)能，不能吸收或減弱豎直方向的動(dòng)能以及不能自我恢復(fù)和不能修復(fù)的技術(shù)問題。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0011]一種減震隔震球固定支座，包括下支座板、上支座板、錨栓和套筒，其特征在于，還包括有導(dǎo)向板和剪力螺栓，在所述下支座板與上支座板之間從下而上還依次設(shè)置有減震橡膠板、球凹襯板、球面滑板、球冠襯板和減震滑板，減震滑板和球面滑板分別附著在球冠襯板上下兩面；所述導(dǎo)向板和剪力螺栓為四套，導(dǎo)向板經(jīng)剪力螺栓固定在上支座板的前、后、左、右四端上。
[0012]在本實(shí)用新型中，所述球面滑板、減震滑板與減震橡膠板構(gòu)成組合減震結(jié)構(gòu)。
[0013]在本實(shí)用新型中，所述減震橡膠板由天然橡膠制成，起減震作用。
[0014]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理為:
[0015]一、利用鐘擺式結(jié)構(gòu)將地震水平方向的能量轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，地震過后，又將勢(shì)能轉(zhuǎn)換動(dòng)能；在動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)換的過程中，上支座板與球冠襯板，球冠襯板與球凹襯板產(chǎn)生相互滑動(dòng)，滑動(dòng)面上的耐高溫、高摩擦系數(shù)、高耐磨特性的材料能將地震能量轉(zhuǎn)化為熱能。
[0016]二、利用橡膠的彈性吸收地震時(shí)橋梁豎向的動(dòng)能，將其轉(zhuǎn)化為自身的勢(shì)能和熱能。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0018]一、本實(shí)用新型在下支座板上設(shè)置減震橡膠板，利用橡膠的彈性吸收地震時(shí)橋梁豎向的動(dòng)能，將其轉(zhuǎn)化為自身的勢(shì)能和熱能，該減震橡膠板根據(jù)豎向承載力的變化而產(chǎn)生不同的壓縮變形量，降低了支座部件間的硬沖擊。
[0019]二、在導(dǎo)向板的限制作用下，球冠襯板相對(duì)上支座板和球凹襯板做鐘擺運(yùn)動(dòng)，減震滑板附著在球冠襯板上，與上支座板發(fā)生滑動(dòng)摩擦，吸收支座的動(dòng)能，并向空氣中散發(fā)熱量，這樣大大提高了支座的減震效果。
[0020]三、用剪力螺栓將導(dǎo)向板固在上支座板上，地震超過一定強(qiáng)度時(shí)，上、下支座板的相對(duì)滑移距離大大增加，甚至大力撞擊至使導(dǎo)向板剪斷剪力螺栓，地震過后，只需更換剪力螺栓，將導(dǎo)向板復(fù)位，就能將支座恢復(fù)到正常使用狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型的右視圖；
[0023]附圖標(biāo)記為:1為下支座板、2為減震橡膠板、3為球凹襯板、4為球面滑板、5為球冠襯板、6為減震滑板、7為上支座板、8為錨栓、9為套筒、10為剪力螺栓、11為導(dǎo)向板。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0025]一種減震隔震球固定支座，包括下支座板、上支座板、錨栓和套筒，其特征在于，還包括有導(dǎo)向板和剪力螺栓，在所述下支座板與上支座板之間從下而上還依次設(shè)置有減震橡膠板、球凹襯板、球面滑板、球冠襯板和減震滑板，減震滑板和球面滑板分別附著在球冠襯板上下兩面；所述導(dǎo)向板和剪力螺栓為四套，導(dǎo)向板經(jīng)剪力螺栓固定在上支座板的前、后、左、右四端上。
[0026]實(shí)施例一
[0027]結(jié)合圖1和圖2所示，本實(shí)用新型通過預(yù)埋錨栓8和套筒9，將上支座板7固定在橋梁上，將下支座板件I固定在橋墩上。
[0028]正常工作狀態(tài)，或地震未達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，在導(dǎo)向板的限制作用下，支座的上、下支座板沿主位移方向發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。此時(shí)，支座發(fā)生如下動(dòng)作:減震橡膠板2根據(jù)豎向承載力的變化而產(chǎn)生不同的壓縮變形量，降低支座部件間的硬沖擊；球冠襯板5相對(duì)上支座板7做鐘擺運(yùn)動(dòng)，減震滑板6附著在球冠襯板上，與上支座板發(fā)生滑動(dòng)摩擦，吸收支座的動(dòng)能，并向空氣中散發(fā)熱量；球冠襯板5相對(duì)球凹襯板3發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),球面滑板4鑲嵌在球凹襯板內(nèi)，與球冠襯板發(fā)生滑動(dòng)摩擦，吸收支座的動(dòng)能，并向空氣中散發(fā)熱量。
[0029]地震超過一定強(qiáng)度時(shí)，上、下支座板的相對(duì)滑移距離大大增加，甚至大力撞擊導(dǎo)向板11，使之剪斷剪力螺栓10?？梢酝ㄟ^設(shè)計(jì)上支座板的不同球面半徑，達(dá)到不同的隔震時(shí)間需求。地震過后，只需更換剪力螺栓，將導(dǎo)向板復(fù)位，就能將支座恢復(fù)到正常使用狀態(tài)。
[0030]實(shí)施例二
[0031]固定支座的上、下支座板不能相對(duì)滑動(dòng)，只能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)卣饘⒓袅β菟?1剪斷后，單向支座、雙向支座和固定支座的上、下支座板均可沿水平方向做鐘擺運(yùn)功。
【權(quán)利要求】
1.一種減震隔震球固定支座，包括下支座板、上支座板、錨栓和套筒，其特征在于，還包括有導(dǎo)向板和剪力螺栓，在所述下支座板與上支座板之間從下而上還依次設(shè)置有減震橡膠板、球凹襯板、球面滑板、球冠襯板和減震滑板，減震滑板和球面滑板分別附著在球冠襯板上下兩面；所述導(dǎo)向板和剪力螺栓為四套，導(dǎo)向板經(jīng)剪力螺栓固定在上支座板的前、后、左、右四端上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減震隔震球固定支座，其特征于，所述球面滑板、減震滑板與減震橡膠板構(gòu)成組合減震結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減震隔震球固定支座，其特征于，所述減震橡膠板由天然橡膠制成。
【文檔編號(hào)】E01D19/04GK204001206SQ201420305917
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】馬長華, 曾世明, 陳圩凈, 陳華, 王小龍 申請(qǐng)人:成都新筑展博環(huán)?？萍加邢薰?br>