多重抗脈沖型拉索減震支座制造技術

本實用新型專利技術涉及一種多重抗脈沖型拉索減震支座，包括上、下座板、球面聚四氟乙烯板、球冠、平面聚四氟乙烯板、弧形鋼板條、通長拉索、固定蓋板、蓋板螺栓及固定螺栓等幾部分組成，該新型減震支座的布置如下：在普通球鋼支座縱向兩側增設通長環形拉索，橫向兩側增設弧形鋼板條，弧形鋼板條通過蓋板螺栓和固定螺栓與上下座板、上下蓋板連接錨固在一起，弧形鋼板條與上座板、上蓋板可發生一定范圍內的相對縱向位移。本實用新型專利技術在滿足正常工作狀態支座縱向位移的前提下，利用弧形鋼板條在地震作用下的往復運動達到增加阻尼耗散地震能量的效果，起到緩沖限位的作用，同時拉索可以將支座上下座板之間的相對位移在一個可控的范圍之內，防止發生落梁。尺寸精確，易于組裝和更換。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于土木工程、地震工程
，具體涉及一種多重抗脈沖型拉索減震支座。
技術介紹
近幾十年來，減隔震支座作為橋梁減隔震的重要措施，獲得了越來越多的重視，并取得了重大的發展。盆式橡膠支座、球鋼支座、鉛芯橡膠支座、FPS（摩擦擺錘體系）逐步得到了廣泛的應用，并成為了國內外橋梁支座的主流。在以上幾種常規支座中，普通盆式橡膠支座和球鋼支座在遭遇地震或重大的振動性沖擊時，上、下座板之間的水平位移得不到有效的約束，因此產生過大的相對位移，易發生落梁危害；鉛芯橡膠支座耗能能力強，溫度、徐變等蠕變變形引起的支座次內力較小，但支座的剪切性能受豎向荷載的影響較大，且隨著鉛芯的增加，支座恢復能力減弱，不能在具有多頻譜效應的地震動中有效的減隔震；FPS（摩擦擺錘體系）的自恢復能力強、摩擦耗能性能穩定，但是在摩擦耗能的過程中會導致梁端的豎向位移而產生次內力。鑒于上述不同類型支座存在的種種不足，我們在拉索減震支座的基礎上，設計了一種多重抗脈沖型拉索減震支座。拉索減震支座屬于減震支座的一種，它具有普通球鋼/盆式支座傳力可靠，轉動靈活，承載能力大以及允許位移大等特點，可以有效適應大跨度橋梁對支座的特殊要求，同時拉索的增設可以有效約束地震時上下座板的水平位移，防止發生落梁，還可以通過確定設計位移協調力與位移的關系，保護墩底不發生彎曲破壞和剪切破壞，但是對于近斷層地震的脈沖特性，目前的各種減隔震支座在大脈沖作用下基本上都失去抵抗能力，不能起到有效減小地震力的作用。基于此背景，結合拉索減震支座的先天優勢，對目前的拉索減震支座的拉索布置形式進行合理調整改進，同時增加拉索在索道中的摩擦和阻尼作用，在支座側向增設弧形鋼阻尼構件，以進一步增加拉索減震支座的阻尼特性，如此以來，達到有效的抵御近斷層脈沖型地震的多重性抗脈沖型拉索減震支座。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種能夠有效增加阻尼、減小滑動位移和限制落梁的新型布索方式的多重防御特點的拉索減震支座，即多重抗脈沖型拉索減震支座。為達到以上目的，本技術采用的解決方案是：在拉索減震支座的基礎上改變現有支座中拉索的結構布置方式，更好的發揮拉索的多重性減震性能；同時在支座側向增設弧形鋼板條耗能器，弧形鋼板條的結構形式設置為單向可滑動，以實現在支座兩個水平方向限位效果差異性設置及增加阻尼、減緩沖擊的多重目的。本技術提出的一種多重抗脈沖型拉索減震支座，包括球鋼支座，還包括弧形鋼板條5、通長拉索10、上蓋板3、下蓋板4、蓋板螺栓11和固定螺栓12，所述球鋼支座包括具有座腔9的下座板2、上座板1、自下而上疊置于上座板１和下座板2間的球面聚四氟乙烯板8、球冠7以及平面聚四氟乙烯板6，其中：上座板1及下座板2開設縱向通長槽道，縱向通長槽道數目與通長拉索10根數相同，通長拉索10為環形結構，通長拉索10的上段和下段分別嵌于上座板1和下座板2相應的縱向通長槽道內，環形通長拉索10的中段分別位于球鋼支座的的縱向兩側，縱向通長槽道的寬度大于通長拉索的寬度；弧形鋼板條5位于球鋼支座的橫向兩側，上座板1的橫向兩側底部和下支座2的橫向兩側頂部均設置有座板槽道，同時上座板1和下支座２在橫向兩側開設有縱向狹長孔道，上蓋板３通過蓋板螺栓11固定于上座板1橫向兩側底部，下蓋板4通過蓋板螺栓11固定于下座板2橫向兩側頂部；上蓋板3和下蓋板4設有縱向狹長孔道，弧形鋼板條5一端嵌入上座板１的座板槽道內，另一端嵌入下座板2的座板槽道內，蓋板螺栓11依次穿過上座板1的縱向狹長孔道、弧形鋼板條5一端和上蓋板3的縱向狹長孔道，將上座板1、弧形鋼板條5一端和上蓋板連接錨固在一起，蓋板螺栓11依次穿過下座板2的縱向狹長孔道、弧形鋼板條5另一端和下蓋板４的縱向狹長孔道，將上座板2、弧形鋼板條5另一端和下蓋板4連接錨固在一起，弧形鋼板條5與上座板1及上蓋板3或弧形鋼板條5與下座板2及下蓋板4可發生一定范圍內的相對縱向位移。本技術中，弧形鋼板條5是由半圓段、水平段以及端部段組成，半圓段的兩端分別連接水平段一端，水平段另一端連接端部段。本技術中，通長拉索10在座板兩側均勻等長布置，也可以交錯不等長布置。環形通長拉索10的中段等長布置于球鋼支座的縱向兩側，或環形通長拉索10的中段采用交錯不等長布置于球鋼支座的縱向兩側。本技術中，與通長拉索10和弧形鋼板條5配合使用的球鋼支座可以是雙向活動型、單向活動型或固定型中任一種。本技術中，當球鋼支座的上座板和下座板發生縱向相對運動時，弧形鋼板條5保持位置不變，不發生變形；當球鋼支座的上座板和下座板發生橫向相對運動時，弧形鋼板條5發生變形。本技術中，設置在球鋼支座兩側的弧形鋼板條5可使用單根較寬的弧形鋼板條，也可以按照設計計算需要使用多根排列的弧形鋼板條；拉索10可采用單根也可采用多根。本技術中，所述拉索由鋼絞線、高強度鋼絲繩或碳纖維束制成。本技術中，所述每根通長拉索均由拉索按照設計的形狀及尺寸繞制而成，并通過錨固裝置連接成通長環形。本技術中，所述通長拉索根數不定，可根據需要設置不同的根數。本技術中，所述弧形鋼板條由扁鋼冷彎加工而成，按照設計的形狀及尺寸制作以方便固定在座板槽道內。本技術中，所述弧形鋼板條每側數目可根據設計計算需要設置不同的根數。本技術中，所述上座板、下座板的形狀均為矩形體，上座板橫向兩側之下設置槽道以及縱向狹長孔道，下座板橫向兩側之上開設縱向槽道以及正常螺孔。本技術中，所述上蓋板開設縱向狹長孔道，所述下蓋板開設正常螺孔。本技術提供的技術方案的優點：1）在保留了拉索減震支座的自身優點之外，通過增設在上下座板間的弧形鋼板條在地震發生時發生往復運動起到增加阻尼耗散地震能量，減少滑動位移的緩沖作用，同時可以限制支座上下座板之間的相對位移在一個可控的范圍之內，防止發生落梁，除此之外，亦可滿足支座在正常工作狀態下的縱向位移需求。2）弧形鋼板條按照設計尺寸預先做成最終成型形狀，與上下座板之間通過固定蓋板與槽道連接，這樣既能夠保證尺寸的精度，又方便了弧形鋼板條的組裝。3）弧形鋼板條與上座板及上蓋板之間特殊的連接錨固方式，允許支座在非弧形鋼板條運動方向發生相對運動時，弧形鋼板條保持形狀不變，滿足支座在非弧形鋼板條運動方向的位移需求。4）通長拉索按照設計尺寸預先成型，并通過特殊的錨固裝置將兩端加以聯接形成通長環形，然后直接套置在座板的縱向通長槽道內，既保證拉索尺寸的精度，又方便了拉索的更換和自由程的調整。除此之外，交錯不等長布置通長拉索在地震時會發生自動調整，這個過程中拉索與槽道間會發生摩擦耗能，起到緩沖地震響應的作用。5）相比擋塊等限位裝置，拉索及弧形鋼板條本構關系清晰，傳力途徑明確，可通過計算確定設計位移，實現力與位移的平衡，保護墩底不發生彎曲破壞和剪切破壞。6）弧形鋼板條具有價格優勢，而且在支座中可以實現易更換，使用非常方便。總之，本技術適用于城市高架橋、公路橋、鐵路橋以及各種大型懸架結構之類的建筑物上，起減震作用。附圖說明圖1為本技術縱向結構圖示。圖2為本技術橫向結構圖示。圖3及圖4為本技術平面結構圖示。圖5為本技術軸側圖。圖6為本技術中弧形鋼板條、上座板以及上蓋板間連接方式示意圖。圖7為本技術僅安裝弧本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多重抗脈沖型拉索減震支座，包括球鋼支座，還包括弧形鋼板條(5)、通長拉索(10)、上蓋板(3)、下蓋板(4)、蓋板螺栓(11)和固定螺栓(12)，所述球鋼支座包括具有座腔(9)的下座板(2)、上座板(1)、自下而上疊置于上座板(1)和下座板(2)間的球面聚四氟乙烯板(8)、球冠(7)以及平面聚四氟乙烯板(6)，其特征在于：上座板(1)及下座板(2)開設縱向通長槽道，縱向通長槽道數目與通長拉索(10)根數相同，通長拉索(10)為環形結構，通長拉索(10)的上段和下段分別嵌于上座板(1)和下座板(2)相應的縱向通長槽道內，環形通長拉索(10)的中段分別位于球鋼支座的的縱向兩側，縱向通長槽道的寬度大于通長拉索的寬度；弧形鋼板條(5)位于球鋼支座的橫向兩側，上座板(1)的橫向兩側底部和下支座(2)的橫向兩側頂部均設置有座板槽道，同時上座板(1)和下支座(2)在橫向兩側開設有縱向狹長孔道，上蓋板(3)通過蓋板螺栓(11)固定于上座板(1)橫向兩側底部，下蓋板(4)通過蓋板螺栓(11)固定于下座板(2)橫向兩側頂部；上蓋板(3)和下蓋板(4)設有縱向狹長孔道，弧形鋼板條(5)一端嵌入上座板(1)的座板槽道內，另一端嵌入下座板(2)的座板槽道內，蓋板螺栓(11)依次穿過上座板(1)的縱向狹長孔道、弧形鋼板條(5)一端和上蓋板(3)的縱向狹長孔道，將上座板(1)、弧形鋼板條(5)一端和上蓋板連接錨固在一起，蓋板螺栓(11)依次穿過下座板(2)的縱向狹長孔道、弧形鋼板條(5)另一端和下蓋板(4)的縱向狹長孔道，將上座板(2)、弧形鋼板條(5)另一端和下蓋板(4)連接錨固在一起，弧形鋼板條(5)與上座板(1)及上蓋板(3)或弧形鋼板條(5)與下座板(2)及下蓋板(4)可發生一定范圍內的相對縱向位移。...

【技術特征摘要】
1.一種多重抗脈沖型拉索減震支座，包括球鋼支座，還包括弧形鋼板條(5)、通長拉索(10)、上蓋板(3)、下蓋板(4)、蓋板螺栓(11)和固定螺栓(12)，所述球鋼支座包括具有座腔(9)的下座板(2)、上座板(1)、自下而上疊置于上座板(1)和下座板(2)間的球面聚四氟乙烯板(8)、球冠(7)以及平面聚四氟乙烯板(6)，其特征在于：上座板(1)及下座板(2)開設縱向通長槽道，縱向通長槽道數目與通長拉索(10)根數相同，通長拉索(10)為環形結構，通長拉索(10)的上段和下段分別嵌于上座板(1)和下座板(2)相應的縱向通長槽道內，環形通長拉索(10)的中段分別位于球鋼支座的的縱向兩側，縱向通長槽道的寬度大于通長拉索的寬度；弧形鋼板條(5)位于球鋼支座的橫向兩側，上座板(1)的橫向兩側底部和下支座(2)的橫向兩側頂部均設置有座板槽道，同時上座板(1)和下支座(2)在橫向兩側開設有縱向狹長孔道，上蓋板(3)通過蓋板螺栓(11)固定于上座板(1)橫向兩側底部，下蓋板(4)通過蓋板螺栓(11)固定于下座板(2)橫向兩側頂部；上蓋板(3)和下蓋板(4)設有縱向狹長孔道，弧形鋼板條(5)一端嵌入上座板(1)的座板槽道內，另一端嵌入下座板(2)的座板槽道內，蓋板螺栓(11)依次穿過上座板(1)的縱向狹長孔道、弧形鋼板條(5)一端和上蓋板(3)的縱向狹長孔道，將上座板(1)、弧形鋼板條(5)一端和上蓋板連接錨固在一起，蓋板螺栓(11)依次穿過下...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁萬城，黨新志，李瑞琪，沈國煜，郭軍軍，李燕峰，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：新型
國別省市：上海;31