鋼阻尼限位單向活動盆式橡膠支座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種橋梁單向活動盆式橡膠支座，屬于土木建筑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]支座是連接橋梁主梁和橋墩的功能部件。橋梁的主梁由于溫度等原因，在工作中會產(chǎn)生伸縮和轉(zhuǎn)動，橋梁支座通過適當?shù)臉?gòu)造，可以消除橋墩對主梁上述變形的限制，使主梁能夠自由伸縮和轉(zhuǎn)動。
[0003]橋梁支座依據(jù)其運動特性可分為三類，一為固定支座，此類支座只能滿足橋梁主梁轉(zhuǎn)動的需要，在主梁長度和寬度方向均不能滑動；二為單向活動支座，此類支座除轉(zhuǎn)動功能外，還可限制橋梁主梁的沿橋梁寬度方向的位移，承受主梁水平荷載，并適應主梁沿橋梁長度方向的伸縮；三為雙向滑動支座，此類支座除轉(zhuǎn)動功能外，還能在橋梁長度方向和寬度長度方向滑動。橋梁支座按照材料可分為鋼支座和橡膠支座兩類，目前我國的支座以橡膠支座為主，其中單向盆式橡膠支座是最為常用的支座之一。
[0004]單向活動盆式橡膠支座的主要由底盆、底盆上的橡膠板、橡膠板上依次固定的中間鋼板、四氟板、固定于上頂板上的不銹鋼滑板、頂板和頂板兩非活動側(cè)的側(cè)向鋼條組成。頂板與主梁通過錨固螺栓固定，底盆通過錨固螺栓與橋墩固定。這種橡膠支座可通過橡膠板在三向受力狀態(tài)下具有流體的性質(zhì)特點實現(xiàn)橋梁主梁的轉(zhuǎn)動；同時依靠四氟板與不銹鋼滑板之間的低摩擦系數(shù)來實現(xiàn)主梁沿橋梁長度方向(活動向)的位移，使橡膠支座所承受的沿橋梁長度方向的力不再由橡膠板完全承擔，而間接作用于四氟板與不銹鋼滑板之間的滑移。另外，頂板兩非活動側(cè)的側(cè)向鋼條限制主梁沿橋梁寬度方向(非活動向)的運動。
[0005]單向活動支座常與固定支座配合使用，在簡支梁橋中，主梁的一端采用固定支座，另一端采用單向活動支座；而在連續(xù)梁橋中只在一個橋墩布置固定支座，其余橋墩均布置單向活動支座，由固定支座約束橋梁主梁的水平位移，承受主梁水平荷載，由活動支座適應主梁的伸縮。
[0006]在地震荷載作用下，現(xiàn)有單向活動盆式支座只能夠通過四氟板與不銹鋼板間的摩擦傳遞很少的水平地震力(3 % -6 %，見中華人民共和國交通行業(yè)標準，《公路橋梁盆式橡膠支座》(JT/T391-2009))，活動向位移無專門裝置進行限制，地震中易出現(xiàn)不可恢復的過大位移，也無地震能量耗散功能，橋梁主梁的水平地震作用絕大部分由固定支座傳遞至橋墩，使得采用固定支座橋墩的地震內(nèi)力遠較其他橋墩要大，破壞也較其他橋墩要嚴重(見汶川地震公路震害調(diào)查——橋梁，人民交通出版社，2012.3，ISBN 978-7-114-09590-0)，不能充分發(fā)揮橋梁中各橋墩的抗震能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種在地震作用下具有約束活動向過大位移和地震能量耗散功能的單向活動盆式橡膠支座。在地震作用下它能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁各橋墩共同受力，充分發(fā)揮各橋墩的抗震性能，耗散地震能量，并且可以沿用現(xiàn)有單向活動盆式橡膠支座的生產(chǎn)技術(shù)和安裝技術(shù)，便于工程應用，便于地震后支座的修復。
[0008]本發(fā)明實現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案為:一種鋼阻尼限位單向活動盆式橡膠支座，包括單向活動盆式橡膠支座，其結(jié)構(gòu)特點是:在單向活動盆式橡膠支座的頂板的兩非活動側(cè)固定連接頂板延長板，頂板延長板的底面懸掛X形鋼板阻尼器；單向活動盆式橡膠支座的底盆的兩非活動側(cè)固定連接底盆延長板，底盆延長板的上表面焊接兩個擋塊；X形鋼板阻尼器位于兩個擋塊之間，且擋塊與X形鋼板阻尼器之間的間隔為50-300mm。
[0009]本發(fā)明的工作原理是:
[0010]在溫度變化時或普通外力作用下，橋梁的主梁帶動單向活動盆式橡膠支座頂板運動，X形鋼板阻尼器將隨頂板一起運動，X形鋼板阻尼器與擋塊之間的間隔可適應主梁由于溫度變化或普通外力引起的變形。
[0011]遇到地震時，在地震荷載作用下，橋梁的主梁運動量大于X形鋼板阻尼器與擋塊之間的間隔，X形鋼板阻尼器與擋塊接觸，限制頂板位移，將主梁的地震作用通過X形鋼板阻尼器傳遞至擋塊，并通過擋塊依次傳遞給支座底盆和橋墩，實現(xiàn)設(shè)置單向活動支座的橋墩與設(shè)置固定支座的橋墩共同承擔主梁地震力。且當構(gòu)成X形鋼板阻尼器的鋼板產(chǎn)生塑性變形后，可將主梁的部分動能轉(zhuǎn)化X型鋼板的熱能，從而耗散地震能量，增大了支座阻尼。
[0012]本發(fā)明還可以通過增、減X形鋼板阻尼器中X形鋼板的數(shù)量，調(diào)節(jié)支座的屈服前剛度、屈服力、屈服后剛度。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0014]一、本發(fā)明可以沿用現(xiàn)有單向活動盆式橡膠支座的生產(chǎn)技術(shù)和安裝技術(shù)，便于工程應用。
[0015]二、在現(xiàn)有盆式橡膠支座構(gòu)造的基礎(chǔ)上，附設(shè)X形鋼板阻尼器和擋塊，限制了單向活動支座活動向的過大位移，并將橋梁主梁的地震作用傳遞給布置單向活動支座的橋墩，將原來的單個固定支座的橋墩承擔地震荷載，變?yōu)樗袠蚨辗謸卣鸷奢d，充分發(fā)揮了所有橋墩的抗震能力，整個橋梁的抗震能力得到大幅提高。
[0016]三、地震荷載下，X形鋼板阻尼器的鋼板產(chǎn)生塑性變形，可將主梁的部分動能轉(zhuǎn)化X型鋼板的熱能，從而耗散了地震能量。
[0017]四、遇在地震后只需更換產(chǎn)生塑性變形的X形鋼板阻尼器，即可實現(xiàn)支座的修復，便于地震后支座的修復，降低了成本，提高了效率。
[0018]進一步，本發(fā)明中所述的頂板與頂板延長板固定連接的具體方式為:頂板與頂板延長板焊接連接，或者頂板與頂板延長板整體鑄造構(gòu)成。
[0019]進一步，本發(fā)明中所述的底盆與底盆延長板固定連接的具體方式為:底盆與底盆延長板焊接連接，或者底盆與底盆延長板整體鑄造構(gòu)成。
[0020]上述的固定方式簡單，成本低，結(jié)構(gòu)牢固，且使本發(fā)明可用現(xiàn)有的單向活動盆式橡膠支座的生產(chǎn)技術(shù)和安裝技術(shù)。
[0021]進一步，本發(fā)明中所述的所述頂板延長板的底面懸掛X形鋼板阻尼器的具體結(jié)構(gòu)是:頂板延長板的底面螺紋連接兩個相對的角鋼，X形鋼板阻尼器的上部嵌入兩個角鋼相對面之間，且兩角鋼與X形鋼板阻尼器的上部通過螺栓連接在一起。
[0022]這樣，只需在頂板延長板上預設(shè)已攻絲螺栓孔，X形鋼板阻尼器通過2個相對的角鋼(“Π「”)通過螺栓連接夾持。安裝時，通過螺栓將角鋼與支座頂板延長板連接，即可將型鋼阻尼器與支座頂板連接；更換時，松開螺栓，更換X形鋼板阻尼器及夾持的角鋼，再通過螺栓固定即可，操作簡單。
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實施例的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中，a表示單向活動盆式橡膠支座的活動向，b表示單向活動盆式橡膠支座的非活動向。
[0026]圖2是本發(fā)明實施例的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是本發(fā)明實施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]實施例
[0029]圖1、圖2及3示出，本發(fā)明的一種【具體實施方式】為:一種鋼阻尼限位單向活動盆式橡膠支座，包括單向活動盆式橡膠支座1，其特征在于:在單向活動盆式橡膠支座I的頂板1.1的兩非活動側(cè)固定連接頂板延長板2，頂板延長板2的底面懸掛X形鋼板阻尼器4 ;單向活動盆式橡膠支座I的底盆1.2的兩非活動側(cè)固定連接底盆延長板3，底盆延長板3的上表面焊接兩個擋塊5 ;X形鋼板阻尼器4位于兩個擋塊5之間，且擋塊5與X形鋼板阻尼器4之間的間隔為50-300_(中華人民共和國交通行業(yè)標準，《公路橋梁盆式橡膠支座》(JT/T391-2009)中規(guī)定的相應規(guī)格支座的允許位移量)。
[0030]本例中所述的頂板1.1與頂板延長板2固定連接的具體方式為:頂板1.1與頂板延長板2焊接連接，或者頂板1.1與頂板延長板2整體鑄造構(gòu)成。
[0031]本例中所述的底盆1.2與底盆延長板3固定連接的具體方式為:底盆1.2與底盆延長板3焊接連接，或者底盆1.2與底盆延長板3整體鑄造構(gòu)成。
[0032]本例中所述的頂板延長板2的底面懸掛X形鋼板阻尼器4的具體結(jié)構(gòu)是:頂板延長板2的底面螺紋連接兩個相對的角鋼6，X形鋼板阻尼器4的上部嵌入兩個角鋼6相對面之間，且兩角鋼6與X形鋼板阻尼器4的上部通過螺栓7連接在一起。
[0033]安裝時，本發(fā)明通過預埋于主梁的錨固螺栓與頂板1.1固定，通過預埋于橋墩的錨固螺栓與底盆1.2固定。在地震作用下，當主梁位移大于X形鋼板阻尼器4與擋塊5間的間隔時，X形鋼板阻尼器4約束主梁的位移，并使得多個橋墩共同工作。
【主權(quán)項】
1.一種鋼阻尼限位單向活動盆式橡膠支座，包括單向活動盆式橡膠支座(1)，其特征在于:在單向活動盆式橡膠支座(I)的頂板(1.1)的兩非活動側(cè)固定連接頂板延長板(2)，頂板延長板(2)的底面懸掛X形鋼板阻尼器(4);單向活動盆式橡膠支座(I)的底盆(1.2)的兩非活動側(cè)固定連接底盆延長板(3)，底盆延長板(3)的上表面焊接兩個擋塊(5) ;X形鋼板阻尼器(4)位于兩個擋塊(5)之間，且擋塊(5)與X形鋼板阻尼器(4)之間的間隔為50-300mmo
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼阻尼限位單向活動盆式橡膠支座，其特征在于:所述頂板(1.D與頂板延長板(2)固定連接的具體方式為:頂板(1.1)與頂板延長板(2)焊接連接，或者頂板(1.D與頂板延長板(2)整體鑄造構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼阻尼限位單向活動盆式橡膠支座，其特征在于:所述底盆(1.2)與底盆延長板(3)固定連接的具體方式為:底盆(1.2)與底盆延長板(3)焊接連接，或者底盆(1.2)與底盆延長板(3)整體鑄造構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼阻尼限位單向活動盆式橡膠支座，其特征在于:所述頂板延長板(2)的底面懸掛X形鋼板阻尼器(4)的具體結(jié)構(gòu)是:頂板延長板(2)的底面螺紋連接兩個相對的角鋼出)，X形鋼板阻尼器(4)的上部嵌入兩個角鋼(6)相對面之間，且兩角鋼(6)與X形鋼板阻尼器(4)的上部通過螺栓(7)連接在一起。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼阻尼限位單向活動盆式橡膠支座，包括單向活動盆式橡膠支座，其結(jié)構(gòu)特點是：在單向活動盆式橡膠支座的頂板的兩非活動側(cè)固定連接頂板延長板，頂板延長板的底面懸掛X形鋼板阻尼器；單向活動盆式橡膠支座的底盆的兩非活動側(cè)固定連接底盆延長板，底盆延長板的上表面焊接兩個擋塊；X形鋼板阻尼器位于兩個擋塊之間，且擋塊與X形鋼板阻尼器之間的間隔為50-300mm。該支座在地震作用下它能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁各橋墩共同受力，充分發(fā)揮各橋墩的抗震性能，耗散地震能量，并且可以沿用現(xiàn)有單向活動盆式橡膠支座的生產(chǎn)技術(shù)和安裝技術(shù)，便于工程應用，便于地震后支座的修復。
【IPC分類】E01D19-04
【公開號】CN104846736
【申請?zhí)枴緾N201510224547
【發(fā)明人】趙燦暉, 莊衛(wèi)林, 蔣勁松, 劉振宇
【申請人】西南交通大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月6日