一种金属阻尼式防落梁减隔震支座论文和设计-王庆培

全文摘要

本实用新型属于桥梁伸缩装置技术领域，具体的讲涉及一种金属阻尼式防落梁减隔震支座。其结构包括构成支座的上支座板、下支座板和设置于两者间的球冠衬板；在所述上支座板与下支座板间的相对滑动向的两侧设置有剪断机构；在与所述剪断机构对应的支座的上、下支座板间设置有防落梁机构。该伸缩装置可以有效提高构成该支座的上、下支座板间冲击载荷的承受性能，有效避免落梁现象的发生。

主设计要求

1.一种金属阻尼式防落梁减隔震支座，其结构包括构成支座的上支座板、下支座板和设置于两者间的球冠衬板；其特征在于：在所述上支座板与下支座板间的相对滑动向的两侧设置有剪断机构；在与所述剪断机构对应的支座的上、下支座板间设置有防落梁机构。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种金属阻尼式防落梁减隔震支座，其特征在于：所述的防落梁机构由固定于所述下支座板侧部的金属阻尼榫排和连接于该金属阻尼榫排与所述上支座板间的拉伸组件构成；其中，所述金属阻尼榫排的结构包括筒排板、若干个其一端部能够与所述下支座板侧部固定、另一端部能够与所述筒排板固定连接的榫柱形成。

3.根据权利要求2所述的一种金属阻尼式防落梁减隔震支座，其特征在于：所述的拉伸组件为拉索结构。

4.根据权利要求2所述的一种金属阻尼式防落梁减隔震支座，其特征在于：所述的拉伸组件为由半圆形金属板条结构构成。

5.根据权利要求4所述的一种金属阻尼式防落梁减隔震支座，其特征在于：所述的板条为单层金属板条或多层金属板条形成的复合板条结构。

6.根据权利要求1所述的一种金属阻尼式防落梁减隔震支座，其特征在于：在所述的上支座板与球冠衬板间、球冠衬板与下支座板之间分别设置有由不锈钢板和尼龙等高分子材料材料形成的耐磨板组成的摩擦副。

7.根据权利要求2所述的一种金属阻尼式防落梁减隔震支座，其特征在于：所述的筒排板为一侧与所述榫柱焊接连接、另一侧设置有用于固定构成伸缩机构的贯穿其一侧的缝隙，该缝隙更便于其塑性变形易吸收冲击力。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于桥梁支座技术领域，具体的讲涉及一种金属阻尼式防落梁减隔震支座。

背景技术

地震尤其是震级较高时，会对桥梁工程的结构造成严重破坏：地震时桥梁结构瞬间承受较大载荷，轻者会致使构成桥梁的梁体与桥墩间产生错位，重则致使梁体相对位移超过梁端搁置长度时其梁体脱落，导致震区交通生命线切断，造成救灾工作的巨大困难，使次生灾害加重，产生巨大的经济损失。

目前的减隔震支座主要是通过设置限位挡块或拉索等结构实现防落梁功能，但这些结构刚度都比较大，而地震发生时由于桥梁上部结构自重较大还会产生很大的冲击载荷，导致刚性构件破坏失效，不能起到防止落梁的作用。并且现有减隔震装置大多都是通过在构成支座的上、下支座板与夹于两者间的球冠衬板间设置由一个滑动层形成的耐磨板以实现隔震耗能功能，而且摩擦材料动摩擦系数一般均小于0.05，并随着运动速度增大其迅速降低，远不能满足地震烈度较高的地区桥梁设防需求。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种能够有效阻止落梁、阻尼性能好、耗能强的金属阻尼式防落梁减隔震支座。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种金属阻尼式防落梁减隔震支座，其结构包括构成支座的上支座板、下支座板和设置于两者间的球冠衬板；其特征在于：在所述上支座板与下支座板间的相对滑动向的两侧设置有剪断机构；在与所述剪断机构对应的支座的上、下支座板间设置有防落梁机构。

另外，构成上述一种金属阻尼式防落梁减隔震支座的附加技术特征还包括：

——所述的防落梁机构由固定于所述下支座板侧部的金属阻尼榫排和连接于该金属阻尼榫排与所述上支座板间的拉伸组件构成；其中，所述金属阻尼榫排的结构包括筒排板、若干个其一端部能够与所述下支座板侧部固定、另一端部能够与所述筒排板固定连接的榫柱形成；

——所述的拉伸组件为拉索结构；

——所述的拉伸组件为由半圆形金属板条结构构成；

——所述的板条为单层金属板条或多层金属板条形成的复合板条结构；

——在所述的上支座板与球冠衬板间、球冠衬板与下支座板之间分别设置有由不锈钢板和尼龙等高分子材料材料形成的耐磨板组成的摩擦副；

——所述的筒排板为一侧与所述榫柱焊接连接、另一侧设置有用于固定构成所述伸缩机构的贯穿其一侧的缝隙，该缝隙更便于其塑性变形易吸收冲击力。

本实用新型所提供的一种金属阻尼式防落梁减隔震支座与现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该支座的结构中同时设置有剪断机构和防落梁机构，因此可以有效提高构成该支座的上、下支座板间冲击载荷的承受性能，有效避免落梁现象的发生；其二，由于构成该支座的防落梁机构由固定于下支座板侧部的金属阻尼榫排和连接于该金属阻尼榫排与所述上支座板间的拉伸组件构成，当地震力大于支座设防最大水平力时剪断装置破坏，通过金属阻尼榫塑性变形和摩擦副滑动提供的阻尼力降低地震冲击载荷，使拉索组件在张紧前避免承受较大的冲击载荷导致失效，增加支座可靠性；当支座运动至设计最大位移时金属阻尼防落梁组件张紧，防止落梁；其三，由于金属阻尼榫排若干阻尼榫能够通过螺栓分别与下支座板和拉伸组件一端连接；拉伸组件另一端与上支座板通过螺栓连接固定，从而将金属阻尼防落梁组件与支座连接为整体，便于震后更换，避免整体更换支座带来的高昂费用；其四，由于在上支座板和球冠衬板之间、球冠衬板和下支座板之间分别设置有不锈钢板和尼龙等高分子材料材料形成的耐磨板组成的摩擦副，使得该摩擦副同时具有抗蠕变性能和自润滑性能好的特点，并且还具有摩擦系数高且稳定、能够保证支座在常规工况和地震工况下都能起到较好的阻尼作用。

附图说明

图1为本实用新型一种金属阻尼式防落梁减隔震支座的结构示意图；

图2为图1的A—A截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所提供的一种金属阻尼式防落梁减隔震支座的结构和工作原理作进一步的详细说明。

如图1、2所示，为本实用新型所提供的一种金属阻尼式防落梁减隔震支座的结构示意图。构成该支座的结构包括上支座板11、下支座板12和设置于两者间的球冠衬板13；在上支座板与下支座板间相对滑动AA向的两侧设置有剪断机构21和22；在与该剪断机构对应的支座的上、下支座板11、12间设置有防落梁机构31、32。其中，上述防落梁机构由固定于下支座板12侧部的金属阻尼榫排4和连接于该金属阻尼榫排与上支座板11间的拉伸组件6构成；且金属阻尼榫排的结构包括筒排板42、五个（根据需要设定）其一端部能够与下支座板侧部121通过螺栓122固定、另一端部能够与筒排板42固定（最好是焊接）连接的榫柱43形成。在上支座板11和球冠衬板13之间、球冠衬板13和下支座板12之间分别设置有由不锈钢板141和尼龙等高分子材料板142复合组成的摩擦副14。

当地震所产生的力大于支座设防最大水平力时，剪断机构21、22断裂破坏，其后通过构成金属阻尼榫排4中的金属阻尼榫柱的塑性变形和摩擦副14滑动提供阻尼力降低地震冲击载荷，当支座运动至设计最大位移时金属阻尼防落梁组件张紧，即可实现有效防止梁体脱落现象的发生。

在构成上述一种金属阻尼式防落梁减隔震支座的结构中，

——构成拉伸组件的结构既可以是有若干闭合环形成的拉索结构，即闭合环可以是圆环椭圆环等形状；也可以是半圆形金属板条结构形成（半圆形金属板条由于具有极好的弹性，即可以实现上、下支座板间的相对位移，而却还可以实现对两者间相对位移的逆止，吸收两者间的冲击力，从而达到防止梁体脱落的目的）；为了进一步提高构成拉伸组件金属板条的抗断裂强度，其设置为由两层(或多层)61、62金属板条形成的复合板条结构。

另外，上述筒排板42为一侧与榫柱43焊接连接、另一侧设置有用于固定构成伸缩机构的金属板条或拉索的插孔44，该插孔最好是贯穿其一侧的缝隙，该缝隙更便于其塑性变形易吸收冲击力；在该支座结构中，为了便于构成防落梁机构的整体拆装更换，构成其拉伸机构6的金属板条或拉索机构则通过其端部与通过螺栓件15与上支座板11连接固定。

设计图

一种金属阻尼式防落梁减隔震支座论文和设计

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