本發(fā)明涉及建筑工程結(jié)構(gòu)減隔震和橋梁減隔震技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種用于可以減震耗能的支座。
背景技術(shù):
為確保建筑以及橋梁等生命線工程在地震中發(fā)揮應(yīng)有的功能,減小地震災(zāi)害,并以“小震不壞、中震可修、大震不到”三水準為設(shè)防目標,在結(jié)構(gòu)遭遇到中、小烈度地震時,依靠減隔震橡膠支座的變形來吸收消耗地震能量。大震時依靠減隔震鉛芯橡膠支座的變形,楔形限位擋塊的阻力和粘滯型阻尼器的活塞運動吸收并消耗巨大的地震能量。
支座是重要的傳力裝置,設(shè)計中考慮其具有足夠的承載力以保證安全可靠的將支座反力(垂直力和水平力)傳遞給下部結(jié)構(gòu);其次支座對橋梁變形(位移)的約束應(yīng)盡可能的小以適應(yīng)梁體的自由伸縮的需要,否則對于超靜定結(jié)構(gòu)其內(nèi)部將會產(chǎn)生次內(nèi)力,對結(jié)構(gòu)造成損傷,大大縮短結(jié)構(gòu)使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,在充分考慮基于性能抗震設(shè)計理念的基礎(chǔ)上,提供一種具有可實現(xiàn)水平減震功能,良好的防震作用,可減少動載對結(jié)構(gòu)的沖擊作用的支座。本發(fā)明是一種構(gòu)造簡單、安裝方便、耗能效果好、具有緩沖能力。在遇到地震作用時,結(jié)構(gòu)側(cè)向位移較大,在順橋向上部結(jié)構(gòu)側(cè)移達到一定的位移量時,首先帶動活塞桿運動,耗散能量;在橫橋向發(fā)生位移時通過擋塊來限位。具體技術(shù)方案如下:
一種自帶粘滯型阻尼器的耗能限位支座,包括上、下加強鋼板,還包括與上加強鋼板固定的上連接板、與下加強鋼板固定的下連接板,與上、下連接板固定的位于支座中間的鉛芯疊層橡膠支座;在上加強鋼板的順橋向設(shè)置用螺栓連接的活塞桿連接件及在橫橋向設(shè)置用螺栓連接的上楔形限位擋塊,下加強鋼板順橋向設(shè)置用螺栓連接的圓柱形的粘滯阻尼器主體及橫橋向用螺栓連接的下楔形限位擋塊,活塞桿左右端穿過活塞桿連接件后伸入具有粘滯性液體的粘滯阻尼器主體中;上、下楔形限位擋塊交錯設(shè)置,楔形限位擋塊間安裝橡膠保護緩沖層;所述鉛芯疊層橡膠支座包括設(shè)置在中間位置的鉛芯,所述鉛芯外惻與緩沖層抵接,所述緩沖層包括橡膠層和鋼板層,所述橡膠層與鋼板層交錯平行設(shè)置;緩沖層外側(cè)由橡膠覆蓋;
鉛芯疊層橡膠支座與上、下加強鋼板固定,固定的方式為上、下連接板設(shè)置通孔,螺栓穿過所述通孔與上、下加強鋼板固定。
所述活塞桿連接件包括兩端的環(huán)形連接部,所述活塞桿包括中間凸起的環(huán)狀限位部,所述限位部嵌入所述環(huán)形連接部,活塞桿兩端的桿部穿過所述的環(huán)形連接部。
所述環(huán)狀限位部與環(huán)形連接部間設(shè)置橡膠墊層。
本發(fā)明有以下優(yōu)點。
1)可實現(xiàn)從速度和位移兩方向進行耗能:在溫度等作用下支座允許上部結(jié)構(gòu)有一定量的小位移;當(dāng)遇到地震作用時會產(chǎn)生很大的加速度,粘滯阻尼器是速度型阻尼器,會產(chǎn)生很大的阻尼力產(chǎn)生耗能的作用,并且在地震作用下產(chǎn)生較大位移時橡膠中的鉛芯將屈服從而耗散能量,起到從速度和位移兩方面同時進行耗能的作用。
2)可限制較大位移:通過粘滯型阻尼器和楔形擋塊進行對順橋向和橫橋向進行限位。
3)提高支座壽命:活塞桿和活塞桿連接件中有橡膠墊層,在一定程度上可以移動從而起到保護活塞桿在地震動作用下不會發(fā)生屈曲進而保護粘滯型阻尼器,而且在溫度荷載和制動力作用下不會對豎向和水平向限位使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力而且還能通過橡膠產(chǎn)生一定的耗能作用,楔形擋塊的根部較其他矩形擋塊底部更寬,保證了底部剪力很大時也不會損壞,擋塊間安有橡膠保護緩沖層進一步對擋塊進行保護和耗散地震能量。
4)可設(shè)計性強:本支座可以通過改變粘滯型阻尼器中粘滯系數(shù)c和楔形擋塊的屈服強度來實現(xiàn)不同的屈服力,屈服位移,滿足各類結(jié)構(gòu)需要。
5)具有緩沖能力:本支座允許結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載、小震等水平力作用下有一定量的水平位移。在遇到較大地震力作用時結(jié)構(gòu)側(cè)向位移達到一定值后,各阻尼器耗散地震能量,并限制結(jié)構(gòu)位移,實現(xiàn)緩沖和限制的作用,從而減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),對結(jié)構(gòu)起到很好的保護作用。
6)合理抵消和減少地震作用:由于楔形擋塊的側(cè)面是斜面,地震作用下水平地震力分解成垂直于擋塊側(cè)面和平行于擋塊側(cè)面分力,平行于擋塊側(cè)面的分力是斜向上的,被上部結(jié)構(gòu)的重力抵消,進而減少了對擋塊的作用力。
附圖說明
圖1:本發(fā)明的剖面圖;
圖2:本發(fā)明的側(cè)面圖;
圖3:圖2的俯視圖;
圖4:活塞桿連接件下端細部構(gòu)造圖;
圖5:支座分解三維圖;
圖6:楔形擋塊在水平地震力作用下的力的分解示意圖;
圖中,1-上局部加強板;2-下局部加強板;3-上連接板;4-下連接板;5-鉛芯;6-橡膠層;7-鋼板;8-油泵壁;9-活塞頭;10-活塞桿連接件;11-橡膠保護緩沖層;12-楔形限位擋塊;13-鉛芯疊層橡膠支座;14-粘滯阻尼器主體;15-活塞桿;16-橡膠墊;17-螺栓孔。
具體施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。本發(fā)明包括與上加強鋼板1固定的上連接板3、與下加強鋼板2固定的下連接板4,與上、下連接板3、4固定的位于支座中間的鉛芯疊層橡膠支座13;在上加強鋼板1的順橋向(垂直于圖1畫面方向)設(shè)置用螺栓連接的活塞桿連接件10及在橫橋向(圖1畫面的左右方向)設(shè)置用螺栓連接的上楔形限位擋塊12,下加強鋼板2順橋向設(shè)置用螺栓連接的圓柱形的粘滯阻尼器主體14及橫橋向用螺栓連接的下楔形限位擋塊12,活塞桿15左右端穿過活塞桿連接件10后伸入具有粘滯性液體的粘滯阻尼器主體14中;上、下加強鋼板1、2的楔形限位擋塊12交錯設(shè)置,楔形限位擋塊間安裝橡膠保護緩沖層11,橡膠層下部與下加強鋼板連接用埋在橡膠層的螺栓連接,橡膠層上部與上加強鋼板連接用埋在橡膠層的螺栓連接;所述鉛芯疊層橡膠支座包括設(shè)置在中間位置的鉛芯5,所述鉛芯5外惻與緩沖層抵接,所述緩沖層包括橡膠層6和鋼板層7,所述橡膠層6與鋼板層7交錯平行設(shè)置;緩沖層外側(cè)由橡膠覆蓋;
鉛芯疊層橡膠支座與上、下加強鋼板1、2固定,固定的方式可以采用粘結(jié)的方式,還可以采用上、下連接板通孔,螺栓穿過所述通孔與上、下加強鋼板1、2固定。
所述活塞桿連接件包括兩端的環(huán)形連接部101,所述活塞桿包括中間凸起的環(huán)狀限位部102,所述限位部102嵌入所述環(huán)形連接部101,活塞桿兩端的桿部103穿過所述的環(huán)形連接部101。
所述環(huán)狀限位部102與環(huán)形連接部101間設(shè)置橡膠墊層104。
安裝順序:安裝時1)用錨桿將上、下加強板與結(jié)構(gòu)本身固接;2)再安裝中心的帶有鉛芯疊層橡膠支座;3)然后將活塞桿連接件與上局部連接板用螺栓連接、將粘滯阻尼器主體與下局部連接板用螺栓連接;4)將楔形擋塊用螺栓連接在上、下連接板;5)在支座安裝好后在其四周做好防護措施,并在需要的地方涂刷油漆,做好防腐防塵工作。