本發(fā)明涉及橋梁建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種摩擦擺式支座。

背景技術(shù)：

近年來(lái)我國(guó)地震頻發(fā)，在橋梁以及其它建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，經(jīng)常要考慮到地震和颶風(fēng)等對(duì)橋梁的影響。橋梁支座是橋跨結(jié)構(gòu)的支承部分，它將橋跨結(jié)構(gòu)的支承反力傳遞給橋墩，并保證橋跨結(jié)構(gòu)在荷載作用下滿(mǎn)足變形要求。

結(jié)合本國(guó)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，如今已研究開(kāi)發(fā)了摩擦擺式支座，摩擦擺式支座的主要原理是利用摩擦擺結(jié)構(gòu)將橋梁與地面隔離，利用摩擦擺結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)了橋梁的上部結(jié)構(gòu)的自振周期，從而有效減小了因地震引起的動(dòng)力放大效應(yīng)。但是，現(xiàn)有的摩擦擺式支座至少存在以下不足：

(1)當(dāng)?shù)卣鹨鹉Σ翑[式支座擺動(dòng)時(shí)，摩擦擺式支座的位移較大，導(dǎo)致占據(jù)的空間較大；

(2)其采用的限位裝置通常采用剪力銷(xiāo)或類(lèi)似結(jié)構(gòu)，水平剪切力一般較大，需要剪力銷(xiāo)的數(shù)量較多，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)顯得龐大笨重，而且剪斷力不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種摩擦擺式支座，其旨在解決現(xiàn)有的摩擦擺式支座剪斷力不穩(wěn)定、占用空間大的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供的一種技術(shù)方案：一種摩擦擺式支座，用于支撐在橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩之間，所述摩擦擺式支座包括上錨碇鋼棒、上支座板、上耐磨板、第一剪力塊、第二剪力塊、球冠襯板、下耐磨板、下支座板以及下錨碇鋼棒；所述上錨碇鋼棒固定安裝在所述上支座板的頂部，用于連接橋跨結(jié)構(gòu)；所述下錨碇鋼棒固定安裝在所述下支座板的底部，用于連接橋墩；

所述上支座板、所述上耐磨板、所述第一剪力塊、所述第二剪力塊、所述球冠襯板、所述下耐磨板、所述下支座板從上至下依次層疊設(shè)置；所述上支座板的下表面包括第一凹曲面，所述球冠襯板的上表面包括第一凸曲面，所述上耐磨板的上表面與所述第一凹曲面相匹配，所述上耐磨板的下表面與所述第一凸曲面相匹配；所述球冠襯板的下表面包括第二凸曲面，所述下支座板的上表面包括第二凹曲面，所述下耐磨板的上表面與所述第二凸曲面相匹配，所述下耐磨板的下表面與所述第二凹曲面相匹配；

所述第一剪力塊設(shè)置在所述上支座板的兩側(cè)，所述第二剪力塊設(shè)置在所述下支座板的兩側(cè)，所述第二剪力塊位于所述第一剪力塊的外側(cè)、用于阻擋所述第一剪力塊向外滑動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述第一凸曲面和所述第二凸曲面為等半徑的凸球面，所述第一凹曲面和所述第二凹曲面為等半徑的凹球面。

進(jìn)一步地，所述摩擦擺式支座還包括耐磨條；所述耐磨條設(shè)置在所述第一剪力塊上用于接觸所述第二剪力塊的表面上。

進(jìn)一步地，所述摩擦擺式支座還包括不銹鋼板；所述不銹鋼板設(shè)置在所述第二剪力塊上用于接觸所述第一剪力塊的表面上。

進(jìn)一步地，所述球冠襯板的上表面開(kāi)設(shè)有第一凹槽，所述上耐磨板設(shè)置在所述第一凹槽內(nèi)；

進(jìn)一步地，所述球冠襯板的下表面開(kāi)設(shè)有第二凹槽，所述下耐磨板設(shè)置在所述第二凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述摩擦擺式支座還包括上錨碇螺栓和下錨碇螺栓；所述上錨碇螺栓用于將所述上錨碇鋼棒連接到所述上支座板上；所述下錨碇螺栓用于將所述下錨碇鋼棒連接到所述下支座板上。

進(jìn)一步地，所述第一剪力塊與所述上支座板分體成型，或者所述第一剪力塊與所述上支座板一體成型。

進(jìn)一步地，所述第二剪力塊與所述下支座板分體成型，或者所述第二剪力塊與所述下支座板一體成型。

進(jìn)一步地，所述第一凹曲面上噴涂或焊接有不銹鋼涂層，所述第二凹曲面上噴涂或焊接有不銹鋼涂層。

本發(fā)明提供的摩擦擺式支座的有益效果是：首先，在橋梁正常運(yùn)行時(shí)，第一剪力塊與第二剪力塊起到對(duì)上支座板限位的作用，在地震發(fā)生后，橋跨結(jié)構(gòu)所承受的水平力大于第二剪力塊的剪斷力時(shí)，第二剪力塊在第一剪力塊的沖撞下被剪斷，并掉落到下支座板的外側(cè)，不會(huì)影響球冠襯板在上耐磨板與下耐磨板之間的滑動(dòng)。之后，上支座板、球冠襯板在下支座板上滑動(dòng)，使橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩隔離，使大部分地震能量轉(zhuǎn)化為勢(shì)能和熱量，無(wú)法從橋墩傳遞到橋跨結(jié)構(gòu)。然后，第一剪力塊和第二剪力塊結(jié)構(gòu)單一，使剪斷狀態(tài)可控，有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用多個(gè)剪力銷(xiāo)而受力不均，不能被同時(shí)剪斷，最終導(dǎo)致剪力銷(xiāo)全部失效的缺陷。而且，剪力塊結(jié)構(gòu)的承載力優(yōu)于剪力銷(xiāo)，所需安裝空間更小，摩擦擺式支座可以設(shè)計(jì)得輕巧可靠，具有更好的經(jīng)濟(jì)性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的摩擦擺式支座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的摩擦擺式支座的半剖結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的摩擦擺式支座的全剖結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。

圖4為圖2中局部iv的放大示意圖。

圖標(biāo)：100-摩擦擺式支座；110-上錨碇鋼棒；120-上錨碇螺栓；130-上支座板；131-第一凹曲面；140-上耐磨板；150-第一剪力塊；160-第二剪力塊；170-球冠襯板；171-第一凸曲面；172-第一凹槽；173-第二凸曲面；174-第二凹槽；180-下耐磨板；190-下支座板；191-第二凹曲面；200-下錨碇鋼棒；210-下錨碇螺栓；220-耐磨條；230-不銹鋼板。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員慣常理解的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的摩擦擺式支座100的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的摩擦擺式支座100的半剖結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)參閱圖1和圖2。需要說(shuō)明的是，所有附圖中帶箭頭的附圖標(biāo)記是指代虛體結(jié)構(gòu)，例如孔、槽、腔等，不帶箭頭的附圖標(biāo)記是指代實(shí)體結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例提供的摩擦擺式支座100用于支撐在橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩之間，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，使大部分地震能量無(wú)法從橋墩傳遞到橋跨結(jié)構(gòu)，從而起到保護(hù)橋跨結(jié)構(gòu)的目的。摩擦擺式支座100包括上錨碇鋼棒110、上錨碇螺栓120、上支座板130、上耐磨板140、第一剪力塊150、第二剪力塊160、球冠襯板170、下耐磨板180、下支座板190、下錨碇鋼棒200以及下錨碇螺栓210。

上支座板130、上耐磨板140、第一剪力塊150、第二剪力塊160、球冠襯板170、下耐磨板180、下支座板190從上至下依次層疊設(shè)置。上錨碇螺栓120用于將上錨碇鋼棒110連接到上支座板130上。上錨碇鋼棒110固定安裝在上支座板130的頂部，用于連接橋跨結(jié)構(gòu)。下錨碇螺栓210用于將下錨碇鋼棒200連接到下支座板190上。下錨碇鋼棒200固定安裝在下支座板190的底部，用于連接橋墩。

第一剪力塊150設(shè)置在上支座板130的兩側(cè)，第二剪力塊160設(shè)置在下支座板190的兩側(cè)，第二剪力塊160位于第一剪力塊150的外側(cè)、用于阻擋第一剪力塊150向外滑動(dòng)。

圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的摩擦擺式支座100的全剖結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。

上支座板130的下表面包括第一凹曲面131，球冠襯板170的上表面包括第一凸曲面171，上耐磨板140的上表面與第一凹曲面131相匹配，上耐磨板140的下表面與第一凸曲面171相匹配。球冠襯板170的下表面包括第二凸曲面173，下支座板190的上表面包括第二凹曲面191，下耐磨板180的上表面與第二凸曲面173相匹配，下耐磨板180的下表面第二凹曲面191相匹配。

第一凸曲面171和第二凸曲面173為等半徑的凸球面，第一凹曲面131和第二凹曲面191為等半徑的凹球面。球冠襯板170的上表面開(kāi)設(shè)有第一凹槽172，上耐磨板140設(shè)置在第一凹槽172內(nèi)。球冠襯板170的下表面開(kāi)設(shè)有第二凹槽174，下耐磨板180設(shè)置在第二凹槽174內(nèi)。

第一凹曲面131上可焊接不銹鋼涂層、也可噴涂有不銹鋼涂層，第二凹曲面191上也可焊接不銹鋼涂層、也可噴涂有不銹鋼涂層。這樣，第一凹曲面131和第二凹曲面191具有較高的耐磨性能、較小的粗糙度以及較低的摩擦系數(shù)。

本實(shí)施例提供的摩擦擺式支座100具有雙滑動(dòng)面，能夠滿(mǎn)足橋梁轉(zhuǎn)位移的需要。同時(shí)設(shè)置有第一剪力塊150和第二剪力塊160對(duì)位移起到限制作用。球冠襯板170的上表面和下表面均為凸球面，可自由發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，滿(mǎn)足橋梁轉(zhuǎn)角需要。

圖4為圖2中局部iv的放大示意圖。

摩擦擺式支座100還包括耐磨條220和不銹鋼板230。耐磨條220設(shè)置在第一剪力塊150上用于接觸第二剪力塊160的表面上，不銹鋼板230設(shè)置在第二剪力塊160上用于接觸第一剪力塊150的表面上。不銹鋼板230能夠增大第二剪力塊160所能承受的剪切力。第二剪力塊160相對(duì)第一剪力塊150位于下支座板190的外側(cè)，第二剪力塊160被剪斷后，會(huì)掉落到下支座板190的外部，不會(huì)影響球冠襯板170在上耐磨板140與下耐磨板180之間的滑動(dòng)。

第一剪力塊150與上支座板130分體成型、并通過(guò)螺栓連接，或者第一剪力塊150與上支座板130一體成型。第二剪力塊160與下支座板190分體成型、并通過(guò)螺栓連接，或者第二剪力塊160與下支座板190一體成型。

本實(shí)施例提供的摩擦擺式支座100，首先，在橋梁正常運(yùn)行時(shí)，第一剪力塊150與第二剪力塊160起到對(duì)上支座板130限位的作用，在地震發(fā)生后，橋跨結(jié)構(gòu)所承受的水平力大于第二剪力塊160的剪斷力時(shí)，第二剪力塊160在第一剪力塊150的沖撞下被剪斷，并掉落到下支座板190的外側(cè)，不會(huì)影響球冠襯板170在上耐磨板140與下耐磨板180之間的滑動(dòng)。之后，上支座板130、球冠襯板170在下支座板190上滑動(dòng)，使橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩隔離，使大部分地震能量轉(zhuǎn)化為勢(shì)能和熱量，無(wú)法從橋墩傳遞到橋跨結(jié)構(gòu)。

其次，球冠襯板170的上表面和下表面均是等半徑的凸球面，即采用了雙滑動(dòng)面結(jié)構(gòu)，可使摩擦擺式支座100的滑動(dòng)半徑減小，高度減小，還能夠延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)周期，以大幅度減少結(jié)構(gòu)因地震作用而引起的放大效應(yīng)，并且下支座板190與球冠襯板170以及球冠襯板170與上支座板130之間均能夠通過(guò)圓弧面的摩擦來(lái)消耗地震能量，減少地震能量的輸入，從而保護(hù)橋跨結(jié)構(gòu)。地震過(guò)后，下支座板190與球冠襯板170的圓弧面具有自動(dòng)復(fù)位功能。

然后，第一剪力塊150和第二剪力塊160結(jié)構(gòu)單一，使剪斷狀態(tài)可控，有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用多個(gè)剪力銷(xiāo)而受力不均，不能被同時(shí)剪斷，最終導(dǎo)致剪力銷(xiāo)全部失效的缺陷。而且，剪力塊結(jié)構(gòu)的承載力優(yōu)于剪力銷(xiāo)，所需安裝空間更小，摩擦擺式支座100可以設(shè)計(jì)得輕巧可靠，具有更好的經(jīng)濟(jì)性。

最后，第二剪力塊160上還設(shè)置有不銹鋼板230，使第二剪力塊160能夠承受較大的剪切力，所以，第二剪力塊160的數(shù)量可以相對(duì)較少，使摩擦擺式支座100的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、占地空間較小。

此外，本實(shí)施例提供的摩擦擺式支座100不僅可以運(yùn)用在橋梁建筑中，還可以用在較大的房屋建筑中，起到提高抗震能力的作用。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。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、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。