本發(fā)明涉及橋梁抗震與橋梁減隔震技術領域，具體而言，涉及可轉換抗震模式的減震支座及減震橋梁裝置。

背景技術：

地震是地球內部某部分急劇運動而發(fā)生的傳播振動的現(xiàn)象。大地震爆發(fā)時，釋放出巨大的地震能量，造成地表和人為工程的大量破壞，嚴重威脅人民生命和財產安全。而地震對橋梁的破壞直接影響到抗震救災過程中生命線的暢通程度。因此，如何提高橋梁的抗震能力并降低地震對橋梁的破壞，是十分重要的問題。

不同的橋梁結構形式、細部構造以及所處的場地的地震動特性，造成的橋梁結構破壞性質和程度不同。橋梁支座是橋梁上部結構和下部結構之間重要的連接結構，其作用主要是將上部結構的載荷傳遞到橋墩上。支座的造價成本在橋梁結構總體成本中只占很小的比例，但是其在橋梁結構中的作用非常大。支座是橋梁結構中相對薄弱的環(huán)節(jié)，在地震情況下，支座的破壞會對橋梁其它部位產生巨大的影響，使得震害程度加深。因此，支座的性能在一定程度上對橋梁整體的性能有著決定性的作用。

現(xiàn)有的橋梁結構抗震支座，有鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座、抗震盆式支座、摩擦擺支座等。這幾類抗震支座在地震載荷作用下，仍然存在著一些抗震能力不足的問題，比如：抗扭能力差、限位能力不足、抗沖擊能力較低等。并且，為提高減隔震支座的性能和可靠度，大部分支座需要與其它阻尼器結構配合使用，使其制造過程復雜，材料性能要求較高，使整個系統(tǒng)的成本大大提高。從環(huán)保角度來看，鉛芯橡膠支座的污染較為嚴重。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可轉換抗震模式的減震支座，其結構簡單、功能全面、性能穩(wěn)定，在地震作用下抗扭能力強、多方式耗散地震能量、結構穩(wěn)定性高。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種減震橋梁裝置，其結構簡單、功能全面、性能穩(wěn)定，在地震作用下抗扭能力強、多方式耗散地震能量、結構穩(wěn)定性高。

本發(fā)明提供一種技術方案：

一種可轉換抗震模式的減震支座，包括支座本體、減震組件、液壓組件及連接件。支座本體包括第一支座、第二支座及第三支座。減震組件包括弧形減震件，弧形減震件位于第一支座和第二支座之間，且弧形減震件的一端與第二支座連接，弧形減震件的另一端通過連接件與第一支座連接，且弧形減震件可與第一支座相對滑動。液壓組件的一端與弧形減震件靠近連接件的一端連接，另一端與第二支座連接。第二支座靠近第三支座的一側設置有第一連接部，第三支座靠近第二支座的一側設置有與第一連接部配合的第二連接部。

進一步地，上述弧形減震件包括弧形部和連接于弧形部兩端的連接部，弧形部與第二支座連接，連接部分別與第一支座和液壓組件連接。

進一步地，上述減震組件還包括抵持組件，抵持組件抵持于弧形部與第二支座之間。

進一步地，上述抵持組件包括抵持座和抵持件，抵持座與第二支座靠近第一支座的一端連接，抵持件抵持于抵持座的另一端和弧形部之間。

進一步地，上述液壓組件包括活塞桿、活塞缸、阻尼孔及彈性件，活塞缸與第二支座連接，活塞桿的一端容置于活塞缸內并與活塞缸連接，活塞缸的另一端與弧形減震件連接，活塞桿彈性件抵持于活塞桿遠離活塞缸的一端與活塞缸之間。

進一步地，上述弧形減震件設置有與活塞桿連接的限位孔，且限位孔可沿活塞桿滑動。

進一步地，上述第一支座靠近連接件的一端設置有容置空間，容置空間的側壁上設置有橡膠墊，容置空間可用于容置弧形減震件與連接件連接的端部。

進一步地，上述第一連接部包括卡槽和限位凹槽，第二連接部包括與卡槽配合的凸起部和與限位凹槽配合的限位凸起。

進一步地，上述凸起部與卡槽的側壁之間抵持有緩沖橡膠塊，凸起部與卡槽的底壁之間抵持有減震橡膠塊。

一種減震橋梁裝置，包括橋梁本體、墩柱及可轉換抗震模式的減震支座。可轉換抗震模式的減震支座包括支座本體、減震組件、液壓組件及連接件。支座本體包括第一支座、第二支座及第三支座。減震組件包括弧形減震件，弧形減震件位于第一支座和第二支座之間，且弧形減震件的一端與第二支座連接，弧形減震件的另一端通過連接件與第一支座連接，且弧形減震件可與第一支座相對滑動。液壓組件的一端與弧形減震件靠近連接件的一端連接，另一端與第二支座連接。第二支座靠近第三支座的一側設置有第一連接部，第三支座靠近第二支座的一側設置有與第一連接部配合的第二連接部。可轉換抗震模式的減震支座位于橋梁本體與墩柱之間，且第一支座與橋梁本體連接，第三支座與墩柱連接。

相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的可轉換抗震模式的減震支座及減震橋梁裝置的有益效果是：

在正常情況下時，該可轉換抗震模式的減震支座為約束體系。此時，弧形減震件通過連接件與第一支座固定地連接?；⌒螠p震件的一端通過連接件與第一支座連接，弧形減震件的另一端與第二支座連接。液壓組件的兩端分別與弧形減震件和第二支座連接，并且液壓組件與弧形減震件連接的部分還可以對弧形減震件起到支承的作用。此時，連接件用于承受水平剪力，其設計的承載能力可以確保在正常情況、風振以及中小級別地震的情況均不被剪斷，而在大地震的作用下被剪斷。因此，在正常工況下，弧形減震件在連接件和液壓組件的共同作用下維持其結構的穩(wěn)定性。第一連接部和第二連接部相互連接，可確保第二支座和第三支座之間不會發(fā)生水平移位。并且在大風的情況下能夠維持結構的穩(wěn)定性，吸收風振產生的能量。在大地震情況下時，由于弧形減震件受到很大的瞬間沖擊力，致使弧形減震件與第一支座連接的部分產生移位，連接件被剪斷，該可轉換抗震模式的減震支座轉換為減震體系。此時，連接件被剪斷，第一支座和弧形減震件之間可以相對滑動。液壓組件可以吸收連接件斷裂時產生的瞬時沖擊能量以及地震過程中傳遞到支座的能量。液壓組件與弧形減震件連接的一端在受到擠壓后，致使液壓組件內的粘性阻尼介質流動，并吸收部分載荷。由于粘性阻尼介質在短時間內不能進行大量流動，從而使液壓組件在短時間內不能產生移動，進而將整個結構鎖定為剛性狀態(tài)，增強系統(tǒng)的強度。由于在地震過程中會產生較大的扭轉力，使得第二支座與第三支座發(fā)生相對轉動。第三支座上的第二連接部和第二支座上的第一連接部可以限制第二支座和第三支座在水平方向上的轉動角度。當?shù)卣鹣б院?，液壓組件靠近第一支座的一端受到的壓力減小，并逐步進行復位。因此，弧形減震件在一定程度上恢復到較為穩(wěn)定的位置，以維持支座的基本功能。第三支座由于在第一連接部和第二連接部的作用下，產生的移位較小，同時受到反向力的作用，逐步向初始位置移動。使得在地震消失后，可轉換抗震模式的減震支座能在一定程度上保持其支承上部結構的功能，維持抗震救災生命線的暢通。本發(fā)明提供的可轉換抗震模式的減震支座及減震橋梁裝置的結構簡單、功能全面、性能穩(wěn)定，在地震作用下抗扭能力強、多方式耗散地震能量、結構穩(wěn)定性高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定。對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發(fā)明的第一實施例提供的可轉換抗震模式的減震支座的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的第一實施例提供的弧形減震件的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的第一實施例提供的抵持組件的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的第一實施例提供的抵持座的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明的第一實施例提供的液壓組件的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明的第一實施例提供的緩沖橡膠塊的結構示意圖；

圖7為本發(fā)明的第一實施例提供的第一連接部和第二連接部的結構示意圖。

圖標：100-可轉換抗震模式的減震支座；110-支座本體；111-第一支座；1111-安裝凹槽；112-第二支座；1121-第一連接部；11211-卡槽；11212-限位凹槽；1122-安裝槽；113-第三支座；1131-第二連接部；11311-凸起部；11312-限位凸起；114-容置空間；115-橡膠墊；116-減震橡膠塊；117-緩沖橡膠塊；120-減震組件；121-弧形減震件；1211-弧形部；12111-第二連接孔；1212-連接部；12121-第一連接孔；12122-限位孔；122-抵持組件；1221-抵持座；12211-第一連接座；12212-第二連接座；1222-抵持件；123-第三連接孔；130-液壓組件；131-活塞桿；132-活塞缸；133-彈性件；140-連接件；141-橡膠筒；150-摩擦墊層。

具體實施方式

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

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“內”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發(fā)明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，或者是本領域技術人員慣常理解的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，“設置”、“連接”等術語應做廣義理解，例如，“連接”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以通過中間媒介間接連接，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。

第一實施例

請參閱圖1，本實施例提供了一種可轉換抗震模式的減震支座100，其結構簡單、功能全面、性能穩(wěn)定，在地震作用下抗扭能力強、多方式耗散地震能量、結構穩(wěn)定性高。

本實施例提供的可轉換抗震模式的減震支座100包括支座本體110、減震組件120、液壓組件130及連接件140。支座本體110包括第一支座111、第二支座112及第三支座113。減震組件120包括弧形減震件121，弧形減震件121位于第一支座111和第二支座112之間，且弧形減震件121的一端與第二支座112連接，弧形減震件121的另一端通過連接件140與第一支座111連接，且弧形減震件121可與第一支座111相對滑動。液壓組件130的一端與弧形減震件121靠近連接件140的一端連接，另一端與第二支座112連接。第二支座112靠近第三支座113的一側設置有第一連接部1121，第三支座113靠近第二支座112的一側設置有與第一連接部1121配合的第二連接部1131。

需要說明的是，在正常情況下，弧形減震件121通過連接件140與第一支座111固定連接；當連接件140承受的剪切應力過大，連接件140被剪斷，此時弧形減震件121可以相對第一支座111滑動。

請結合參閱圖1和圖2，在本實施例中，弧形減震件121包括弧形部1211和連接于弧形部1211兩端的連接部1212，弧形部1211與第二支座112連接，連接部1212分別與第一支座111和液壓組件130連接。

在本實施例中，減震組件120還包括抵持于弧形部1211與第二支座112之間的抵持組件122。

在本實施例中，弧形減震件121由一整塊鋼板制成。當然，并不僅限于此，在本發(fā)明的其他實施例中，弧形減震件121也可以由其他的方式制成，比如多個鋼塊進行彎折形成。

可以理解的是，弧形減震件121的數(shù)量既可以為一個，也可以為多個，本實施例對弧形減震件121的數(shù)量不做具體限定。同時，多個弧形減震件121既可以相互獨立，也可以依次連接在一起。

在本實施例中，連接部1212設置有與第一支座111連接的第一連接孔12121和可與液壓組件130滑動連接的限位孔12122?；⌒尾?211設置有與第二支座112連接的第二連接孔12111。并且，在本實施例中，多個弧形減震件121相互依次連接，并在相鄰兩個弧形減震件121之間設置可與抵持組件122連接的第三連接孔123。

需要說明的是，在本實施例中，為了使連接部1212與第一支座111更加穩(wěn)定地連接，第一支座111還設置有與連接部1212配合的安裝凹槽1111。連接部1212可部分容置于安裝凹槽1111內，安裝凹槽1111的側壁可對連接部1212進行限位。

請參閱圖3，抵持組件122包括抵持座1221和抵持件1222，抵持座1221與第二支座112靠近第一支座111的一端連接，抵持件1222抵持于抵持座1221的另一端和弧形部1211之間。

請參閱圖4，抵持座1221包括相互依次連接的多個第一連接座12211和多個第二連接座12212，第一連接座12211與第二支座112連接，第二連接座12212與弧形減震件121連接。抵持件1222抵持于第一連接座12211遠離第二支座112的一端和弧形減震件121之間，以在弧形減震件121受力時，起到一定的緩沖作用。優(yōu)選地，抵持件1222由彈性材料制成，比如橡膠等。

在本實施例中，第二支座112設置有與第一連接座12211連接的安裝槽1122，安裝槽1122的形狀和結構與第一連接座12211相匹配，以將第一連接座12211更穩(wěn)定地安裝于第二支座112。同時，在本實施例中，第二連接座12212與第三連接孔123卡接。

請參閱圖5，液壓組件130包括活塞桿131、活塞缸132及彈性件133，活塞缸132與第二支座112連接，活塞桿131的一端容置于活塞缸132內并與活塞缸132連接，活塞缸132的另一端與弧形減震件121連接，活塞桿131彈性件133抵持于活塞桿131遠離活塞缸132的一端與活塞缸132之間。

在本實施例中，活塞桿131與弧形減震件121設置的限位孔12122連接，且當連接件140被剪斷后，連接部1212可帶動限位孔12122沿活塞桿131滑動。

可以理解的是，活塞桿131靠近第一支座111的一端在受到擠壓后，致使活塞桿131相對活塞缸132產生移位，活塞缸132內的粘性阻尼介質在上下腔室內流動，吸收通過活塞桿131傳遞過來的載荷。位于活塞桿131與活塞缸132之間的彈性件133能夠吸收一部分能量，避免液壓組件130受到瞬時沖擊力以后發(fā)生故障。由于粘性阻尼介質在短時間內不能大量地在上下腔室內流動，從而使活塞桿131在短時間內不能產生移動，將整個結構鎖定為剛性狀態(tài)，進而增強系統(tǒng)的強度。

在本實施例中，活塞桿131靠近第一支座111的一端部分嵌入第一支座111內，以確保在地震過程中，活塞桿131不會脫離第一支座111。

在本實施例中，連接件140為剪力螺栓，并且在剪力螺栓外還套設有橡膠筒141，以適應在正常工況下弧形減震件121的熱變形致使上部兩端產生的移位。

在本實施例中，第一支座111靠近連接件140的一端設置有容置空間114，容置空間114的側壁上設置有橡膠墊115，容置空間114可用于容置弧形減震件121與連接件140連接的端部。

可以理解的是，當連接件140折斷后，弧形減震件121分別向兩端移動，弧形減震件121的端部向容置空間114的方向移動。容置空間114的作用是為了容置弧形減震件121與連接件140連接的端部，以防止其脫落。容置空間114設置的橡膠墊115可以在弧形減震件121向容置空間114運動時減小沖擊，同時在地震過去后，便于弧形減震件121的復位。

請結合參閱圖1、圖6和圖7，在本實施例中，第一連接部1121和第二連接部1131相互配合，以防止第二支座112和第三支座113之間的在水平方向上的相對運動。

在本實施例中，第一連接部1121包括卡槽11211和限位凹槽11212，第二連接部1131包括與卡槽11211配合的凸起部11311和與限位凹槽11212配合的限位凸起11312。

需要說明的是，卡槽11211的高度大于凸起部11311的高度，即在凸起部11311和卡槽11211底壁之間存在一定的空間，該空間可以部分吸收第二支座112或第三支座113在豎直方向發(fā)生的位移，進而防止卡槽11211和凸起部11311的損壞，并提高了其壽命。優(yōu)選地，凸起部11311與卡槽11211的底壁之間抵持有減震橡膠塊116。

需要說明的是，卡槽11211的寬度也大于凸起部11311的寬度，并且在凸起部11311與卡槽11211的側壁之間抵持有緩沖橡膠塊117。在正常工況下，緩沖橡膠塊117可限制移位，確保結構的穩(wěn)定性。在地震作用下，緩沖橡膠塊117可以避免結構發(fā)生過大的轉動移位，同時起到緩沖的作用。在地震消失以后，由于橡膠之前受到擠壓會產生反向力，此時會推動結構逐漸復位。

在本實施例中，第二支座112靠近第三支座113的一端還設置有減震凹槽，第三支座113靠近第二支座112的一端設置有與減震凹槽配合的減震凸起。

可以理解的是，凸起部11311與第三支座113的連接處是垂直于水平面的，因此其承受水平剪力的能力比較小，在水平剪力過大的情況下容易被剪短，限位凸起11312和限位凹槽11212的配合，可以限制水平移位。也就是說，凸起部11311和卡槽11211主要用于限制第二支座112和第三支座113之間的轉動角度，限位凸起11312和限位凹槽11212限制了第二支座112和第三支座113之間的水平位移，并且限位凸起11312和限位凹槽11212的接觸面在第二支座112和第三支座113相對轉動時，可以通過摩擦耗能。

在本實施例中，限位凸起11312為凸球體，限位凹槽11212為與之配合的凹球體。也就是說，限位凸起11312和限位凹槽11212之間的連接面為球面。球面的接觸面積較大，從而可以增強在第二支座112和第三支座113相對轉動時，限位凸起11312和限位凹槽11212之間的摩擦耗能的能力。

并且，在本實施例中，第二支座112與第三支座113之間還設置有摩擦墊層150，以增大第二支座112與第三支座113之間的摩擦系數(shù)，以防止第二支座112與第三支座113因相互滑動而造成的磨損。

本實施例提供的可轉換抗震模式的減震支座100的工作原理及有益效果：在正常情況下時，該可轉換抗震模式的減震支座100為約束體系?；⌒螠p震件121的一端通過連接件140與第一支座111連接，弧形減震件121的另一端與第二支座112連接。液壓組件130的兩端分別與弧形減震件121和第二支座112連接，并且液壓組件130與弧形減震件121連接的部分還可以對弧形減震件121起到支承的作用。此時，連接件140用于承受水平剪力，其設計的承載能力可以確保在正常情況、風振以及中小級別地震的情況均不被剪斷，而在大地震的作用下被剪斷。因此，在正常工況下，弧形減震件121在連接件140和液壓組件130的共同作用下維持其結構的穩(wěn)定性。第一連接部1121和第二連接部1131相互配合，可確保第二支座112和第三支座113之間不會發(fā)生水平移位。并且在大風的情況下能夠維持結構的穩(wěn)定性，吸收風振產生的能量。

在大地震情況下時，由于弧形減震件121受到很大的瞬間沖擊力，致使弧形減震件121與第一支座111連接的部分產生移位，連接件140被剪斷，該可轉換抗震模式的減震支座100轉換為減震體系。液壓組件130可以吸收連接件140斷裂時產生的瞬時沖擊能量以及地震過程中傳遞到支座的能量。液壓組件130與弧形減震件121連接的一端在受到擠壓后，致使液壓組件130內的粘性阻尼介質流動，并吸收部分載荷。由于粘性阻尼介質在短時間內不能進行大量流動，從而使液壓組件130在短時間內不能產生移動，進而將整個結構鎖定為剛性狀態(tài)，增強系統(tǒng)的強度。

由于在地震過程中會產生較大的扭轉力，使得第二支座112與第三支座113發(fā)生相對轉動。第三支座113上的第二連接部1131和第二支座112上的第一連接部1121可以限制第二支座112和第三支座113在水平方向上的轉動角度。當?shù)卣鹣б院螅簤航M件130靠近第一支座111的一端受到的壓力減小，并逐步進行復位。因此，弧形減震件121在一定程度上恢復到較為穩(wěn)定的位置，以維持支座的基本功能。第三支座113由于在第一連接部1121和第二連接部1131的作用下，產生的移位較小，同時受到反向力的作用，逐步向初始位置移動。使得在地震消失后，可轉換抗震模式的減震支座100能在一定程度上保持其支承上部結構的功能，維持抗震救災生命線的暢通。

本實施例提供的可轉換抗震模式的減震支座100的結構簡單、功能全面、性能穩(wěn)定，在地震作用下抗扭能力強、多方式耗散地震能量、結構穩(wěn)定性高。

第二實施例

本實施例提供了一種減震橋梁裝置(圖未示)，包括橋梁本體(圖未示)、墩柱(圖未示)及可轉換抗震模式的減震支座100。可轉換抗震模式的減震支座100包括第一支座111、第二支座112、第三支座113、減震組件120、液壓組件130及連接件140。減震組件120包括弧形減震件121，弧形減震件121位于第一支座111和第二支座112之間，且弧形減震件121的一端與第二支座112連接，弧形減震件121的另一端通過連接件140與第一支座111連接，且當連接件140脫離時，弧形減震件121與第一支座111可相對滑動。液壓組件130的一端與弧形減震件121靠近連接件140的一端連接，另一端與第二支座112連接。第二支座112靠近第三支座113的一側設置有第一連接部1121，第三支座113靠近第二支座112的一側設置有與第一連接部1121卡接的第二連接部1131?？赊D換抗震模式的減震支座100位于橋梁本體與墩柱之間，且第一支座111與橋梁本體連接，第三支座113與墩柱連接。

本實施例提供的減震橋梁裝置的結構簡單、功能全面、性能穩(wěn)定，在地震作用下抗扭能力強、多方式耗散地震能量、結構穩(wěn)定性高。

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