本實(shí)用新型涉及建筑物的減震防護(hù)領(lǐng)域,特別涉及一種抗震型防腐蝕橋梁支座。
背景技術(shù):
橋梁支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)部件。橋梁支座架設(shè)于墩臺(tái)上,頂面支承橋梁上部結(jié)構(gòu)的裝置。它能將橋梁上部結(jié)構(gòu)的反力和變形(位移和轉(zhuǎn)角)可靠的傳遞給橋梁下部結(jié)構(gòu)。在橋梁自重和列車荷載作用下,支座承受的荷載在一定的范圍內(nèi)變化,如果橋梁的墩臺(tái)發(fā)生不正常的變位,必然引起支座反力的不正常變化。因此,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁支座反力變化情況,便可監(jiān)測(cè)橋梁的工作狀態(tài),判斷其是否處于正常范圍。
目前,普通的雙曲面球型減隔震支座包括上座板、中座板和下座板,上座板的凹球面焊接貼覆球面不銹鋼滑板,上座板凹球面外側(cè)通過(guò)抗剪螺栓固定連接限位環(huán);中座板的上凸面上鑲嵌有非金屬滑板,中座板的下凸面同樣焊接貼覆球面不銹鋼滑板;下座板的凹球面上鑲嵌有非金屬滑板。
這種雙曲面球型減隔震支座具有減隔震性能優(yōu)異、高承載力、大位移能力、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),但是并不具備測(cè)力能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種抗震型防腐蝕橋梁支座,其具有配合測(cè)力裝置、為橋梁監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支持的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
一種抗震型防腐蝕橋梁支座,包括上座板、下座板和位于上座板、下座板之間的中座板,上座板和下座板設(shè)有相對(duì)的第一凹球面和第二凹球面,中座板與第一凹球面和第二凹球面適配且構(gòu)成滑動(dòng)摩擦副,所述下座板上設(shè)有圓周分布的線性滑槽、設(shè)于線性滑槽內(nèi)的滑塊、設(shè)于線性滑槽內(nèi)受上座板擠壓受力檢測(cè)裝置,所述上座板設(shè)有圓周分布與線性滑槽對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)件,驅(qū)動(dòng)件一端固定連接至上座板上,另一端與滑塊聯(lián)動(dòng)。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,通過(guò)兩個(gè)球面滑動(dòng)摩擦副,使得在地震發(fā)生時(shí),通過(guò)動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)換和摩擦消耗能量,延長(zhǎng)震動(dòng)周期,從而減小地震對(duì)結(jié)構(gòu)的影響;在地震發(fā)生且產(chǎn)生橫向力的時(shí)候,球面配合可自由滑動(dòng),上座板在移動(dòng)的過(guò)程中利用驅(qū)動(dòng)件的聯(lián)動(dòng)效果,作用至線性滑槽內(nèi)的受力檢測(cè)裝置上,測(cè)量橫向力大小和移動(dòng)大小。
進(jìn)一步設(shè)置:所述受力檢測(cè)裝置包括固定至滑槽側(cè)壁上的固定軸、與固定軸連接的傳動(dòng)軸、與傳動(dòng)軸連接的扭軸、設(shè)于扭軸上的電阻應(yīng)變片,傳動(dòng)軸與滑塊連接,驅(qū)動(dòng)件鉸接至扭軸上。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,驅(qū)動(dòng)桿通過(guò)扭軸傳動(dòng)至傳動(dòng)軸和滑塊上,因?yàn)榍蛎媾浜系姆较虿淮_定性,上座板在移動(dòng)過(guò)程中,驅(qū)動(dòng)件對(duì)扭軸扭曲,扭軸產(chǎn)生扭矩時(shí)會(huì)產(chǎn)生形變,由應(yīng)變片感知該形變進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步設(shè)置:所述扭軸上設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán),所述的電阻應(yīng)變片安裝在扭軸的中間位置上并位于導(dǎo)電滑環(huán)的前端,導(dǎo)電滑環(huán)繞裝在扭軸上并與電刷相連接,所述受力檢測(cè)裝置還包括磁鐵,所述的磁鐵安裝在扭軸的下方并與電刷相連接。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出,提高了高頻特性,從而確保位移檢測(cè)精度。
進(jìn)一步設(shè)置:所述受力檢測(cè)裝置還包括安裝在傳動(dòng)軸與固定軸之間的阻尼器,滑塊上設(shè)有位移傳感器。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,通過(guò)阻尼器進(jìn)一步消耗地震所產(chǎn)生的能量,并可進(jìn)一步通過(guò)阻尼器保持和恢復(fù)位置,通過(guò)位移傳感器位移信號(hào)來(lái)反饋給物聯(lián)網(wǎng)。
進(jìn)一步設(shè)置:所述第一凹球面上焊接貼覆有第一球面不銹鋼滑板,中座板的上凸面上鑲嵌有與第一球面不銹鋼滑板組成滑動(dòng)摩擦副的第一非金屬滑板,中座板的下凸面上焊接貼覆有第二球面不銹鋼滑板,下座板的第二凹球面上鑲嵌有與第二球面不銹鋼滑板組成滑動(dòng)摩擦副的第二非金屬滑板。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,通過(guò)上述兩個(gè)滑動(dòng)摩擦副共同實(shí)現(xiàn)支座的滑移、轉(zhuǎn)動(dòng)和減隔震作用。
進(jìn)一步設(shè)置:所述第一非金屬滑板和第二非金屬滑板均為聚四氟乙烯板。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,聚四氟乙烯板提高了抗壓能力,減小了摩擦系數(shù),降低了磨損率和壓縮蠕變。
進(jìn)一步設(shè)置:所述上座板的凹球面外側(cè)通過(guò)抗剪螺栓固定連接限位環(huán)。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,保證了抗剪銷在水平力作用下受到純剪切而不受彎矩作用
綜上所述,本實(shí)用新型具有以下有益效果:該抗震型防腐蝕橋梁支座上具有受力檢測(cè)裝置,通過(guò)受力檢測(cè)裝置中的傳感器把數(shù)據(jù)反饋到物聯(lián)網(wǎng)上,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)橋梁支座實(shí)施監(jiān)控管理,實(shí)現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程操控、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集分析等功能,改善了使用體驗(yàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是抗震型防腐蝕橋梁支座的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是抗震型防腐蝕橋梁支座的半剖視圖;
圖3是受力檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、上座板;2、中座板;3、下座板;4、第一凹球面;41、第二凹球面;5、第一球面不銹鋼滑板;6、第一非金屬滑板;7、第二球面不銹鋼滑板;8、第二非金屬滑板;9、抗剪螺栓;10、限位環(huán);11、線性滑槽;12、滑塊;13、受力檢測(cè)裝置;14、驅(qū)動(dòng)件;15、固定軸;16、傳動(dòng)軸;17、扭軸;18、電阻應(yīng)變片;19、阻尼器;20、磁鐵;21、導(dǎo)電滑環(huán);22、電刷;23、位移傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1:一種抗震型防腐蝕橋梁支座,如圖1所示,包括上座板1、下座板3和位于上座板1、下座板3之間的中座板2,上座板1和下座板3設(shè)有相對(duì)的第一凹球面4和第二凹球面41,第一凹球面4上焊接貼覆有第一球面不銹鋼滑板5,中座板2的上凸面上鑲嵌有與第一球面不銹鋼滑板5組成滑動(dòng)摩擦副的第一非金屬滑板6,中座板2的下凸面上焊接貼覆有第二球面不銹鋼滑板7,下座板3的第二凹球面41上鑲嵌有與第二球面不銹鋼滑板7組成滑動(dòng)摩擦副的第二非金屬滑板8。第一非金屬滑板6和第二非金屬滑板8均為聚四氟乙烯板。
上座板1的凹球面外側(cè)通過(guò)抗剪螺栓9固定連接限位環(huán)10。支座在限位方向所設(shè)置的限位環(huán)10可以在正常使用中不被破壞,以起到限位作用;而當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生且水平力超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí),限位環(huán)10被破壞,并不影響地震作用下支座滑動(dòng)功能。
支座通過(guò)中座板2的上凸面和下凸面的兩個(gè)滑動(dòng)摩擦副構(gòu)成的雙球面的合成作用實(shí)現(xiàn)水平往復(fù)滑動(dòng),在往復(fù)滑動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)摩擦副的摩擦阻力耗散地震能量,并延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)自振周期達(dá)到減隔震效果。地震過(guò)后,由上部結(jié)構(gòu)自重形成恢復(fù)力,使支座復(fù)位。
如圖2所示,下座板3上設(shè)有圓周分布的線性滑槽11、滑移連接至線性滑槽11內(nèi)的滑塊12,線性滑槽11內(nèi)設(shè)有通過(guò)上座板1擠壓受力的受力檢測(cè)裝置13,上座板1固定連接有圓周分布與線性滑槽11對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)件14,驅(qū)動(dòng)件14一端固定連接至上座板1上,另一端與滑塊12聯(lián)動(dòng)。
如圖3所示,受力檢測(cè)裝置13包括固定至滑槽側(cè)壁上的固定軸15、與固定軸15連接的傳動(dòng)軸16、與傳動(dòng)軸16連接的扭軸17、設(shè)于扭軸17上的電阻應(yīng)變片18、安裝在傳動(dòng)軸16與固定軸15之間的阻尼器19、安裝在扭軸17外側(cè)的磁鐵20,扭軸17上設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)21,電阻應(yīng)變片18安裝在扭軸17的中間位置上并位于導(dǎo)電滑環(huán)21的前端,導(dǎo)電滑環(huán)21繞裝在扭軸17上并與電刷22相連接,磁鐵20安裝在扭軸17的下方并與電刷22相連接。傳動(dòng)軸16與滑塊12連接,驅(qū)動(dòng)件14鉸接至扭軸17上。
該支座在使用中,當(dāng)上座板1帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)件14運(yùn)動(dòng)時(shí),驅(qū)動(dòng)件14會(huì)產(chǎn)生一個(gè)多方位滑移和轉(zhuǎn)動(dòng)的拉力,并將該拉力傳遞到受力檢測(cè)裝置13上,該拉力使扭軸17在產(chǎn)生扭矩,扭軸17外側(cè)的電阻應(yīng)變片18的電阻值發(fā)生變化,此變化量通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊采集、分析、處理后,完成測(cè)定工作功能。
受力檢測(cè)裝置13還包括設(shè)于滑塊12上的位移傳感器23。通過(guò)位移傳感器23測(cè)定位移量,測(cè)得數(shù)據(jù)后,可通過(guò)阻尼器19回復(fù)。
上述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋,其并不是對(duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。