一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其包括設(shè)置有盆環(huán)的下支座板、置于盆環(huán)內(nèi)的中間鋼襯板、設(shè)置在中間鋼襯板之上的橡膠承壓板、及覆蓋于橡膠承壓板和中間鋼襯板上部的上支座頂蓋，關(guān)鍵在于：所述盆環(huán)的盆緣頂部設(shè)置有借助剪斷螺栓定位的環(huán)形水平限位板，水平限位板和下支座板之間沿水平限位板環(huán)形分布有阻尼減震組件。本支座除具有常規(guī)橋梁支座產(chǎn)品的所有功能外，還具有減震、調(diào)高、硅脂補(bǔ)充和防落梁功能，解決了支座基礎(chǔ)沉降、后期養(yǎng)護(hù)難、防震效果差和落梁的難題，特別適用于地震多發(fā)地區(qū)，是一款高效、節(jié)能、耐久型產(chǎn)品，具有廣泛的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于橋梁建設(shè)領(lǐng)域，涉及支座的減震調(diào)高技術(shù)，具體的說(shuō)是一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著橋梁工業(yè)的發(fā)展，盆式橡膠支座越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于公路及城市橋梁上，目前普遍采用的盆式支座，主要通過(guò)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自身的強(qiáng)度來(lái)抗震，結(jié)構(gòu)中沒(méi)有消能裝置，不具備減震功能。而近幾十年來(lái)，隨著全球地震的頻發(fā)，工程結(jié)構(gòu)的抗震減災(zāi)技術(shù)受到各大工程設(shè)計(jì)單位的重視，依靠提高結(jié)構(gòu)剛度來(lái)抗震的傳統(tǒng)措施已經(jīng)逐漸被快速發(fā)展的減隔震技術(shù)所代替。近幾年快速發(fā)展的鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座、摩擦擺支座逐漸成為國(guó)內(nèi)橋梁支座的主流。這幾種減隔震支座中，鉛芯橡膠支座和高阻尼橡膠支座的耗能能力強(qiáng)，溫度、徐變等蠕變變形弓I起的支座次內(nèi)力較小，但支座承載力小，耐久性差、對(duì)溫度的敏感性強(qiáng)，不適宜在低溫環(huán)境下使用；摩擦擺支座的自恢復(fù)能力強(qiáng)、摩擦耗能性能穩(wěn)定，但在摩擦耗能的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致梁端的豎向位移而產(chǎn)生次內(nèi)力。
[0003]另外，對(duì)于處于軟基、沿?；蚪赜虻墓こ?，因地質(zhì)的不穩(wěn)定性，需考慮后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中是否會(huì)發(fā)生基礎(chǔ)沉降，又因工程用支座噸位較大，若采用排放千斤頂來(lái)調(diào)整高度墊鋼板，即費(fèi)工又不安全，這就需要支座本身具有調(diào)高功能。再者，在施工過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)標(biāo)高不同，需要進(jìn)行高度調(diào)整的情況，若支座本身具有調(diào)高功能，即實(shí)用又經(jīng)濟(jì)可靠。
[0004]因此，設(shè)計(jì)一種承載力大、實(shí)用、耐久，既能消能減震又能調(diào)高的盆式支座成為大勢(shì)所趨。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有盆式支座功能單一、抗震減震效果差的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座。采用可調(diào)高的盆式支座頂蓋，并設(shè)置一定數(shù)量的阻尼減震組件，可以多級(jí)減震、多級(jí)防護(hù)，同時(shí)還具有高度可調(diào)、補(bǔ)充潤(rùn)滑硅脂的功能，便于支座的后期養(yǎng)護(hù)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其包括設(shè)置有盆環(huán)的下支座板、置于盆環(huán)內(nèi)的中間鋼襯板、設(shè)置在中間鋼襯板之上的橡膠承壓板、及覆蓋于橡膠承壓板和中間鋼襯板上部的上支座頂蓋，關(guān)鍵在于:所述盆環(huán)的盆緣頂部設(shè)置有借助剪斷螺栓定位的環(huán)形水平限位板，水平限位板和下支座板之間沿水平限位板環(huán)形分布有阻尼減震組件。
[0007]阻尼減震組件包括鉛棒、設(shè)置在鉛棒兩端的封板及定位螺栓，鉛棒和封板借助定位螺栓定位在水平限位板和下支座板之間。
[0008]盆環(huán)與中間鋼襯板的接觸面上設(shè)置有消能滑動(dòng)副。
[0009]中間鋼襯板與盆環(huán)的盆腔內(nèi)壁之間設(shè)置有阻尼膠圈。
[0010]上支座頂蓋為設(shè)置有灌注接口及通道的盆式結(jié)構(gòu)，橡膠承壓板置于上支座頂蓋的內(nèi)腔中，與上支座頂蓋的盆腔內(nèi)壁之間設(shè)置有銅密封圈。
[0011]中間鋼襯板上設(shè)置有連通外界和平面滑板滑動(dòng)表面的硅脂灌注通道。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:1、在盆式支座的基礎(chǔ)上增加一定數(shù)量的阻尼減震組件，通過(guò)調(diào)整阻尼減震組件中的鉛棒面積，可以改變支座的水平阻尼比，能有效的吸收地震能量，下支座板盆環(huán)和阻尼膠圈可以限制梁相對(duì)于支承在各個(gè)方向的位移超載，減小地震對(duì)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步破壞，具有多級(jí)減震、多級(jí)防護(hù)的功能；當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí)，剪斷螺栓破壞，利用消能滑動(dòng)副的往復(fù)滑移和鉛棒的剪切變形來(lái)實(shí)現(xiàn)減震作用，可將地震能量轉(zhuǎn)換為熱能，消耗掉地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的能量；當(dāng)罕遇地震出現(xiàn)或上部結(jié)構(gòu)的水平位移超出支座的設(shè)計(jì)值時(shí)，下支座板的盆環(huán)將發(fā)揮限位作用，限制上部結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步位移；通過(guò)設(shè)置環(huán)形的阻尼膠圈，避免剛性接觸，再一次起到緩沖減震的作用，可避免梁從下部結(jié)構(gòu)支承上脫落，發(fā)生落梁。2、本支座采用盆式支座頂蓋，調(diào)高注射孔開(kāi)在支座頂蓋上，提高了適用性能，能安全便捷地實(shí)現(xiàn)支座高度調(diào)節(jié)，具有注射液態(tài)填充劑調(diào)高，密封性能優(yōu)越，調(diào)高高度在規(guī)定值內(nèi)無(wú)級(jí)可調(diào)，待液態(tài)填充劑固化后高度隨即穩(wěn)定的功能。3、中間鋼襯板上設(shè)置有連通外界和平面滑板滑動(dòng)表面的硅脂灌注通道，具有后期補(bǔ)充潤(rùn)滑硅脂的功能，提高了支座整體的實(shí)用性和耐久性，具有廣泛的應(yīng)用前景。4、本實(shí)用新型借助消能滑動(dòng)副的摩擦和鉛棒的剪切變形來(lái)消散地震能量，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(wú)需更換。5、本支座除具有常規(guī)橋梁支座產(chǎn)品的所有功能外，還具有減震、調(diào)高、硅脂補(bǔ)充和防落梁功能，解決了支座基礎(chǔ)沉降、后期養(yǎng)護(hù)難、防震效果差和落梁的難題，特別適用于地震多發(fā)地區(qū)，是一款高效、節(jié)能、耐久型產(chǎn)品，具有廣泛的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型固定型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是阻尼減震組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是平面滑板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5是是本實(shí)用新型單向活動(dòng)型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6是圖5的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖7是是本實(shí)用新型多向活動(dòng)型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖8是圖7的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]附圖中，I是上支座頂蓋，1-1是螺栓堵頭，1~2是單向閥，2是橡I父承壓板，3是中間鋼襯板，4是硅脂灌注通道，5是下支座板，5-1是盆環(huán)，6是水平限位板，6-1代表剪斷螺栓，7_1代表鉛棒，7-2代表封板，7-3代表定位螺栓，8_1是不鎊鋼板，8_2是平面滑板，9是銅密封圈，10是阻尼膠圈。

【具體實(shí)施方式】
[0022]一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其包括設(shè)置有盆環(huán)5-1的下支座板5、置于盆環(huán)5-1內(nèi)的中間鋼襯板3、設(shè)置在中間鋼襯板3之上的橡膠承壓板2、及覆蓋于橡膠承壓板2和中間鋼襯板3上部的上支座頂蓋1，關(guān)鍵在于:所述盆環(huán)5-1的盆緣頂部設(shè)置有借助剪斷螺栓6-1定位的環(huán)形水平限位板6，水平限位板6和下支座板5之間沿水平限位板6環(huán)形分布有阻尼減震組件。
[0023]水平限位板6借助剪斷螺栓6-1與下支座板5連接在一起，阻尼減震組件包括鉛棒7-1、設(shè)置在鉛棒7-1兩端的封板7-2及定位螺栓7-3，鉛棒7_1和封板7_2借助定位螺栓7-3定位在水平限位板6和下支座板5之間。阻尼減震組件的數(shù)量根據(jù)實(shí)際減震要求進(jìn)行設(shè)置，鉛棒7-1的材料采用工業(yè)純鉛，純度達(dá)99.99%以上，通過(guò)剪切鉛產(chǎn)生的塑性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)阻尼效果。
[0024]盆環(huán)5-1與中間鋼襯板3的接觸面上設(shè)置有消能滑動(dòng)副。消能滑動(dòng)副包括設(shè)置在盆環(huán)5-1底面上的不銹鋼板8-1及置于不銹鋼板8-1上的平面滑板8-2，不銹鋼板8-1和平面滑板8-2借助外力具有水平滑動(dòng)摩擦配合。中間鋼襯板3的下平面處設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌平面滑板8-2，不銹鋼板8-1位于平面滑板8-2下面，與下支座板5的盆環(huán)5-1底面通過(guò)焊接成為一體，不銹鋼板8-1與平面滑板8-2形成摩擦消能副，在地震時(shí)起減震、隔震的作用。
[0025]上支座頂蓋I為設(shè)置有灌注接口及通道的盆式結(jié)構(gòu)，橡膠承壓板2置于上支座頂蓋I的內(nèi)腔中，與上支座頂蓋I的盆腔內(nèi)壁之間設(shè)置有銅密封圈9。上支座頂蓋I是由方形頂板和圓筒形盆環(huán)整體構(gòu)造而成，橡膠承壓板2設(shè)置在上支座頂蓋I的圓筒形盆環(huán)內(nèi)，與盆環(huán)內(nèi)壁緊配合，橡膠承壓板2的下平面四周設(shè)置有銅密封圈9，防止橡膠在高壓狀態(tài)下，從上支座頂蓋I的盆環(huán)內(nèi)壁與中間鋼襯板3的縫隙處擠出。
[0026]上支座頂蓋I的灌注接口處設(shè)置有螺栓堵頭1-1，灌注通道的出口處設(shè)置有防止填充物回流的單向閥1-2。灌注接口和通道設(shè)置在上支座頂蓋I的頂板處，通過(guò)高壓灌注設(shè)備將調(diào)高材料填充到橡膠承壓板2與上支座頂蓋I的盆環(huán)內(nèi)壁形成的密封腔內(nèi)。
[0027]中間鋼襯板3與盆環(huán)5-1的盆腔內(nèi)壁之間設(shè)置有阻尼膠圈10。下支座板5其盆環(huán)5-1的盆腔內(nèi)壁和中間鋼襯板3為環(huán)扣結(jié)構(gòu)，可以防止位移過(guò)大產(chǎn)生落梁的危險(xiǎn)，兩者之間設(shè)置的阻尼膠圈10，避免了鋼與鋼的直接接觸，起緩沖作用。
[0028]中間鋼襯板3上設(shè)置有連通外界和平面滑板8-2滑動(dòng)表面的硅脂灌注通道4，可以滿足后期灌注硅脂的需要。平面滑板8-2的滑動(dòng)面上設(shè)置有連通硅脂灌注通道4的相互貫通的“米字型”溝槽。硅脂灌注通道4設(shè)置在中間鋼襯板3的外圓面處，與平面滑板8-2滑動(dòng)面的溝槽相連接，通過(guò)專用的灌注設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)后期硅脂的補(bǔ)給，滿足摩擦表面長(zhǎng)期有效的潤(rùn)滑狀態(tài)。
[0029]實(shí)施例一，參見(jiàn)圖1、圖2，固定型多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座其水平限位板6的內(nèi)圓與中間鋼襯板3的外圓形成環(huán)扣結(jié)構(gòu)，可以承受一定的水平承載力，當(dāng)?shù)卣鹆ψ阋云茐募魯嗦菟?-1時(shí)，水平限位板6失去限位功能，阻尼減震組件產(chǎn)生剪切變形，消能滑動(dòng)副產(chǎn)生摩擦、滑移，發(fā)揮減震的作用。
[0030]實(shí)施例二，參見(jiàn)圖5、圖6，單向活動(dòng)型多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，它是在固定型的基礎(chǔ)上將水平限位板6和中間鋼襯板3的接觸面改為腰型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了支座的單向限位，單向滑移的功能，只有限位方向水平力大于設(shè)計(jì)值時(shí)，剪斷螺栓6-1才破壞。
[0031]實(shí)施例三，參見(jiàn)圖7、圖8，多向活動(dòng)型多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，它是在單向型的基礎(chǔ)上將支座限位方向的間隙放大，實(shí)現(xiàn)支座在正常狀態(tài)下多向滑移的需要。具體應(yīng)用時(shí)，需要與固定、單向型支座配合使用。地震時(shí)，與其配合使用的固定、單向型支座限位裝置破壞，上部結(jié)構(gòu)(梁)與下部支承(橋墩)的約束解開(kāi)，梁體形成“漂浮體系”，然后再通過(guò)多向活動(dòng)型支座的消能滑動(dòng)副和阻尼減震組件耗能、下支座板5的盆環(huán)和阻尼膠圈10限位，分工明確，設(shè)計(jì)合理。
【權(quán)利要求】
1.一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其包括設(shè)置有盆環(huán)(5-1)的下支座板(5)、置于盆環(huán)(5-1)內(nèi)的中間鋼襯板(3)、設(shè)置在中間鋼襯板(3)之上的橡膠承壓板(2)、及覆蓋于橡膠承壓板(2)和中間鋼襯板(3)上部的上支座頂蓋(1)，其特征在于:所述盆環(huán)(5-1)的盆緣頂部設(shè)置有借助剪斷螺栓(6-1)定位的環(huán)形水平限位板(6)，水平限位板(6)和下支座板(5)之間沿水平限位板(6)環(huán)形分布有阻尼減震組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其特征在于:所述阻尼減震組件包括鉛棒(7-1)、設(shè)置在鉛棒(7-1)兩端的封板(7-2)及定位螺栓(7-3)，鉛棒(7-1)和封板(7-2)借助定位螺栓(7-3)定位在水平限位板(6)和下支座板(5)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其特征在于:所述盆環(huán)(5-1)與中間鋼襯板(3)的接觸面上設(shè)置有消能滑動(dòng)副。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其特征在于:所述消能滑動(dòng)副包括設(shè)置在盆環(huán)(5-1)內(nèi)底面上的不銹鋼板(8-1)及置于不銹鋼板(8-1)上的平面滑板(8-2 )，不銹鋼板(8-1)和平面滑板(8-2 )借助外力具有水平滑動(dòng)摩擦配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其特征在于:所述上支座頂蓋(I)為設(shè)置有灌注接口及通道的盆式結(jié)構(gòu)，橡膠承壓板(2 )置于上支座頂蓋(I)的內(nèi)腔中，與上支座頂蓋(I)的盆腔內(nèi)壁之間設(shè)置有銅密封圈(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其特征在于:所述上支座頂蓋(I)的灌注接口處設(shè)置有螺栓堵頭(1-1)，灌注通道的出口處設(shè)置有單向閥(1-2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其特征在于:所述中間鋼襯板(3)與盆環(huán)(5-1)的盆腔內(nèi)壁之間設(shè)置有阻尼膠圈(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其特征在于:中間鋼襯板(3 )上設(shè)置有連通外界和平面滑板(8-2 )滑動(dòng)表面的硅脂灌注通道(4 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種多級(jí)消能減震的調(diào)高盆式支座，其特征在于:所述平面滑板(8-2)的滑動(dòng)面上設(shè)置有連通硅脂灌注通道(4)的相互貫通的“米字型”及環(huán)形溝槽。
【文檔編號(hào)】E01D19/04GK204059185SQ201420398149
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】辛建忠, 劉保權(quán), 田山坡, 賈雙雙, 李黎, 于俊凱, 龔偉, 張洪旺, 張通樂(lè), 張群發(fā) 申請(qǐng)人:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司, 衡水橡膠股份有限公司