本發(fā)明涉及工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是涉及一種抗震、減震、防落梁三防支座。

背景技術(shù)：

地震是對(duì)人類生產(chǎn)和生活有著重大影響的地球物理現(xiàn)象，我國處于環(huán)太平洋和亞歐兩條世界主要地震帶的影響地區(qū)，是一個(gè)地震多發(fā)國家。突然而至的強(qiáng)烈地震給人類的生產(chǎn)和生活帶來極大的影響，生命和財(cái)產(chǎn)的損失難以估計(jì)。強(qiáng)烈地震一旦發(fā)生，公路橋梁損壞、中斷運(yùn)輸，延誤救援人員、設(shè)備、生活必需品的及時(shí)到達(dá)，將使受傷人員得不到及時(shí)的就醫(yī)而可能死亡，震災(zāi)不能及時(shí)處理而蔓延，而橋梁是構(gòu)成交通運(yùn)輸線的關(guān)鍵部位。為了保證公路橋梁在地震時(shí)不破壞而能保持或基本保持其使用功能，促使人們想到通過橋梁增加減隔震裝置和采用減隔震設(shè)計(jì)的方法來解決這一難題。

我國在公路橋梁結(jié)構(gòu)減震裝置和設(shè)計(jì)方法的研究起步較晚，和國外相比，有相當(dāng)差距，但近幾年的高強(qiáng)度地震已經(jīng)讓人們意識(shí)到了橋梁研究的重要性。我國近年來也發(fā)生了汶川、玉樹、雅安等大地震，產(chǎn)生了強(qiáng)烈經(jīng)濟(jì)沖擊和社會(huì)影響。從歷次震害可以看出，橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生頻次最高的破壞形式為落梁破壞。落梁破壞是指橋梁的上部結(jié)構(gòu)與支承其的下部結(jié)構(gòu)脫離，即主梁從橋墩或橋臺(tái)處脫離，造成主梁懸空、折斷，或墜落的現(xiàn)象。

現(xiàn)有防落梁結(jié)構(gòu)大都限于剛性構(gòu)件單獨(dú)設(shè)置，而橋梁支座作為橋梁結(jié)構(gòu)并不具有防落梁功能，普通支座只能實(shí)現(xiàn)抗震功能，減隔震支座可以實(shí)現(xiàn)抗震減震功能，在安裝施工時(shí)需單獨(dú)安裝，大大增加了施工成本。

因此，如何改變現(xiàn)有技術(shù)中，橋梁支座自身無法防止落梁的現(xiàn)狀，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種抗震、減震、防落梁三防支座，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使橋梁依靠自身結(jié)構(gòu)有效防止落梁。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種抗震、減震、防落梁三防支座，包括上支座板、下支座板、和減震球擺，所述減震球擺設(shè)置于所述上支座板和所述下支座板之間，所述上支座板和所述下支座板與所述減震球擺的接觸面均為球形面，所述減震球擺與所述上支座板和所述下支座板構(gòu)成球面摩擦副，所述上支座板上具有能夠限制所述減震球擺位置的上限位銷，所述下支座板上具有能夠限制所述減震球擺位置的下限位銷，所述上支座板與所述下支座板之間具有間隙。

優(yōu)選地，所述上限位銷設(shè)置于所述上支座板的下端面的軸線處，所述下限位銷設(shè)置于所述下支座板的上端面的軸線處，所述上限位銷與所述下限位銷之間具有間隙。

優(yōu)選地，所述減震球擺為空心的回轉(zhuǎn)體，所述減震球擺的橫截面為環(huán)形。

優(yōu)選地，所述減震球擺的上端開設(shè)上限位槽，所述上限位銷位于所述上限位槽中，所述減震球擺的下端開設(shè)下限位槽，所述下限位銷位于所述下限位槽中，所述上限位槽、所述下限位槽均為圓柱狀。

優(yōu)選地，所述上支座板與所述下支座板由剪力銷相連。

優(yōu)選地，所述剪力銷設(shè)置于所述上支座板、所述下支座板的外部。

優(yōu)選地，所述剪力銷設(shè)置于所述上支座板、所述下支座板的內(nèi)部，所述剪力銷的數(shù)量不少于四個(gè)，若干個(gè)所述剪力銷呈圓周狀均布。

優(yōu)選地，抗震、減震、防落梁三防支座還包括限定所述下支座板位置的限位擋條，所述限位擋條設(shè)置于所述上支座板上。

優(yōu)選地，所述限位擋條設(shè)置于所述上支座板的側(cè)面或下端面。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：本發(fā)明的抗震、減震、防落梁三防支座，減震球擺與上、下支座板形成球面摩擦副，當(dāng)橋梁遇到較大震動(dòng)時(shí)，減震球擺在上下座板內(nèi)擺動(dòng)消耗震動(dòng)能，使橋梁上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)分離，防止震動(dòng)力傳至梁體起到減震作用；在上支座板與下支座板上分別設(shè)置限位銷，當(dāng)震動(dòng)超過支座設(shè)防目標(biāo)時(shí)，限位銷限制減震球擺繼續(xù)移動(dòng)，能夠保證梁體不掉落，在不增加成本的前提下，實(shí)現(xiàn)支座自身的防落梁目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座的結(jié)構(gòu)剖切示意圖；

圖2為本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座中減震球擺包括上、下限位槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座剪力銷內(nèi)置時(shí)的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座限位擋條設(shè)置在上支座板側(cè)面時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座限位擋條設(shè)置在上支座板下端面時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為上支座板，101為上限位銷，2為下支座板，201為下限位銷，3為減震球擺，301為上限位槽，302為下限位槽，4為剪力銷，5為限位擋條。

具體實(shí)施方式

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)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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。

本發(fā)明的目的是提供一種抗震、減震、防落梁三防支座，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使橋梁依靠自身結(jié)構(gòu)有效防止落梁。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

請(qǐng)參考圖1至圖5，圖1為本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座的結(jié)構(gòu)剖切示意圖，圖2為本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座中減震球擺包括上、下限位槽的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座剪力銷內(nèi)置時(shí)的機(jī)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座限位擋條設(shè)置在上支座板側(cè)面時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座限位擋條設(shè)置在上支座板下端面時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明提供一種抗震、減震、防落梁三防支座，包括上支座板1、下支座板2、和減震球擺3，減震球擺3設(shè)置于上支座板1和下支座板2之間，上支座板1和下支座板2與減震球擺3的接觸面均為球形面，減震球擺3與上支座板1和下支座板2構(gòu)成球面摩擦副，上支座板1上具有能夠限制減震球擺3位置的上限位銷101，下支座板2上具有能夠限制減震球擺3位置的下限位銷201，上支座板1與下支座板2之間具有間隙。

本發(fā)明的抗震、減震、防落梁三防支座，減震球擺3與上支座板1和下支座板2形成球面摩擦副，當(dāng)橋梁遇到較大震動(dòng)時(shí)，減震球擺3在上下座板內(nèi)擺動(dòng)消耗震動(dòng)能，使橋梁上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)分離，防止震動(dòng)力傳至梁體起到減震作用；在上支座板1與下支座板2上分別設(shè)置限位銷，當(dāng)震動(dòng)超過支座設(shè)防目標(biāo)時(shí)，上限位銷101和下限位銷201限制減震球擺3的最大位移量，能夠保證梁體不掉落，在不增加成本的前提下，實(shí)現(xiàn)支座自身的防落梁目的。

具體地，上限位銷101設(shè)置于上支座板1的下端面的軸線處，下限位銷201設(shè)置于下支座板2的上端面的軸線處，上限位銷101與下限位銷201配合限制減震球擺3相對(duì)于抗震、減震、防落梁三防支座中心軸線的最大位移量，確保梁體不掉落，上限位銷101與下限位銷201之間具有間隙，防止震動(dòng)從下支座板2傳遞到上支座板1，即震動(dòng)從橋墩傳遞到梁體，提高公路橋梁的安全性能。

更具體地，上限位銷101、下限位銷201均為圓柱狀，圓柱狀的上限位銷101、下限位銷201同時(shí)限制減震球擺3各個(gè)方位的最大位移量，同時(shí)圓潤的曲面結(jié)構(gòu)避免產(chǎn)生應(yīng)力集中。在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，上下限位銷還可以考慮減震球擺3的尺寸、與上下支座板的連接固定等因素設(shè)置為其他形狀。

在本具體實(shí)施方式中，減震球擺3為空心的回轉(zhuǎn)體，減震球擺3的橫截面為環(huán)形，安裝時(shí)，上限位銷101、下限位銷201伸入減震球擺3的空心內(nèi)，當(dāng)減震球擺3的運(yùn)動(dòng)幅度過大時(shí)，上限位銷101、下限位銷201卡住減震球擺3的環(huán)形內(nèi)壁，限制其最大位移量。

本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，減震球擺3的上端開設(shè)上限位槽301，上限位銷101位于上限位槽301中，減震球擺3的下端開設(shè)下限位槽302，下限位銷201位于下限位槽302中，上限位槽301、下限位槽302均為圓柱狀，請(qǐng)參考圖2。上限位槽301、下限位槽302分別位于減震球擺3的上、下兩個(gè)端面上，并未打通，增強(qiáng)了減震球擺3的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。同時(shí)，上限位銷101與上限位槽301的底面、下限位銷201與下限位槽302的頂面都具有一定的距離并不接觸，保證梁體的正常轉(zhuǎn)角，防止震動(dòng)從下限位銷201通過減震球擺3傳遞給上限位銷101，即從下支座板2傳遞給上支座板1降低梁體安全性。

進(jìn)一步地，上支座板1與下支座板2沒有通過其他裝置連接時(shí)屬于雙向型支座，請(qǐng)參考圖1，上支座板1與下支座板之間有一定的間隙且互不接觸，防止震動(dòng)力從橋墩傳遞至梁體。在本具體實(shí)施方式中，上支座板1與下支座板2由剪力銷4相連構(gòu)成固定型支座，請(qǐng)參考圖2。在震動(dòng)較小時(shí)，通過剪力銷4的彈性變形抵抗震動(dòng)力，較小震動(dòng)時(shí)通過剪力銷4的屈服變形消耗震動(dòng)能。震動(dòng)結(jié)束后剪力銷4的變形能夠自動(dòng)恢復(fù)，無需更換剪力銷4，降低維修成本，當(dāng)震動(dòng)較大超出剪力銷4的承受能力時(shí)，剪力銷4被剪斷，減震球擺3在上支座板1、下支座板2之間擺動(dòng)消耗震動(dòng)。

其中，在本具體實(shí)施方式中，剪力銷4設(shè)置于上支座板1、下支座板2的外部，請(qǐng)參考圖2。上支座板1、下支座板2均設(shè)置突出于輪廓的邊沿，在邊沿上打孔，剪力銷4穿過兩邊沿的通孔并用螺母固定。剪力銷4的數(shù)量至少為四個(gè)，繞上限位銷101、下限位銷201的軸線呈圓周狀均布。

在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，剪力銷4還能夠設(shè)置于上支座板1、下支座板2的內(nèi)部，請(qǐng)參考圖3，但需要注意，剪力銷4內(nèi)置時(shí)不得影響減震球擺3與上支座板1和下支座板2構(gòu)成的球面摩擦副，剪力銷4的數(shù)量不少于四個(gè)，若干個(gè)剪力銷4呈圓周狀均布。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，抗震、減震、防落梁三防支座還可以設(shè)置為單向型支座，具體設(shè)置了限定下支座板2位置的限位擋條5，限位擋條5設(shè)置于上支座板1上。限位擋條5設(shè)置在上座板1兩側(cè)，限位擋條5能夠有效限制上支座板1與下支座板2在該方向的移動(dòng)，同時(shí)不影響水平另一方向的移動(dòng)。

限位擋條5設(shè)置于上支座板1的側(cè)面，請(qǐng)參考圖4，擋條5的高度大于上支座板1的厚度，限位擋條5的截面為矩形或L形。擋條5還能夠安裝于上支座板1的下端面上，請(qǐng)參考圖5，這時(shí)需要將上支座板1的外輪廓設(shè)置較下支座板2的外輪廓大，便于安裝限位擋條5。限位擋條5與下座板2接觸并限制其移動(dòng)。

本發(fā)明的抗震、減震、防落梁三防支座，梁體與上支座板1相連接，橋墩與下支座板2相連接，減震球擺3與上支座板1和下支座板2形成球面摩擦副，正常使用過程中雙向支座可以各向移動(dòng)，單向支座可以沿一個(gè)方向移動(dòng)，固定支座不可以移動(dòng)，當(dāng)?shù)卣饋砼R時(shí)固定支座剪力銷4被剪斷，單向支座限位擋條5脫落，固定支座和單向支座變位雙向支座，減震球擺3在上下座板內(nèi)擺動(dòng)消耗震動(dòng)能，使橋梁上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)分離，防止震動(dòng)力傳至梁體，起到減震作用。設(shè)置于上支座板1的上限位銷101和設(shè)置于下支座板2上的下限位銷201能夠限制減震球擺3的位移量，正常情況下上限位銷101和下限位銷201在減震球擺3的空心內(nèi)活動(dòng)，當(dāng)震動(dòng)超過抗震、減震、防落梁三防支座設(shè)防目標(biāo)時(shí)，上限位銷101和下限位銷201能夠限制減震球擺3繼續(xù)移動(dòng)，保證梁體不掉落，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明抗震、減震、防落梁三防支座自身的防落梁功能。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。