缓冲型拉索减震支座制造技术

本实用新型专利技术涉及一种缓冲型拉索减震支座，包括上、下座板、球面聚四氟乙烯板、球冠、平面聚四氟乙烯板、拉索、弹簧、挡块、固定盖板等几部分组成，该新型减震支座的布置如下：在普通球钢支座纵向两侧增设环形拉索，拉索通过弹簧和挡块装置与孔道弹性连接，弹簧一端与上座板固接，一端与挡块固接。本实用新型专利技术能够在满足正常工作状态支座纵向位移的前提下，利用拉索的不对称布置，使弹簧在地震作用下发生变形，起到缓冲限位的作用，同时拉索可以将支座上下座板之间的相对位移在一个可控的范围之内，防止发生落梁。尺寸精确，易于组装和更换。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于土木工程、地震工程
，具体涉及一种缓冲型拉索减震支座。
技术介绍
近几十年来，减隔震支座作为桥梁减隔震的重要措施，获得了越来越多的重视，并取得了重大的发展。盆式橡胶支座、球钢支座、铅芯橡胶支座、FPS（摩擦摆锤体系）逐步得到了广泛的应用，并成为了国内外桥梁支座的主流。在以上几种常规支座中，普通盆式橡胶支座和球钢支座在遭遇地震或重大的振动性冲击时，上、下座板之间的水平位移得不到有效的约束，因此产生过大的相对位移，易发生落梁危害；铅芯橡胶支座耗能能力强，温度、徐变等蠕变变形引起的支座次内力较小，但支座的剪切性能受竖向荷载的影响较大，且随着铅芯的增加，支座恢复能力减弱，不能在具有多频谱效应的地震动中有效的减隔震；FPS（摩擦摆锤体系）的自恢复能力强、摩擦耗能性能稳定，但是在摩擦耗能的过程中会导致梁端的竖向位移而产生次内力。鉴于上述不同类型支座存在的种种不足，我们在拉索减震支座的基础上，设计了一种缓冲型拉索减震支座。拉索减震支座属于减震支座的一种，它具有普通球钢/盆式支座传力可靠，转动灵活，承载能力大以及允许位移大等特点，可以有效适应大跨度桥梁对支座的特殊要求，同时拉索的增设可以有效约束地震时上下座板的水平位移，防止发生落梁，还可以通过确定设计位移协调力与位移的关系，保护墩底不发生弯曲破坏和剪切破坏，但是由于在使用该支座的过程中拉索在一瞬间会产生很大的力，这个力传递到桥墩可能引起桥墩的破坏，故需对拉索减震支座进行进一步改进。基于拉索减震支座中的拉索索力激增的不足之处，可以在支座盖板内设置弹簧约束拉索的运动，以达到缓冲的效果。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有缓冲效果的新型布索方式的拉索减震支座，即缓冲型拉索减震支座。为达到以上目的，本技术采用的解决方案是：在拉索减震支座的基础上改变现有支座的盖板厚度，在盖板中布置弹簧装置，以达到缓冲的目的。本技术提出的一种缓冲型拉索减震支座，包括球钢支座，还包括拉索9、上盖板3、下盖板4、固定螺栓10、弹簧11及挡块12，所述球钢支座包括具有座腔8的下座板2、上座板1、自下而上依次叠置于上座板1和下座板2间的球面聚四氟乙烯板7、球冠6以及平面聚四氟乙烯板5，其中：上座板1开设纵向通长槽道，纵向通长槽道数目与拉索９根数相同，拉索9一端固定于下座板2一端，拉索9另一端固定于下座板2另一端，拉索9的中段嵌于上座板1相应的纵向通长槽道内，纵向通长槽道的宽度大于拉索9的宽度；位于上座板1的纵向通长槽道内设置有弹簧11，弹簧11一端与上座板一端固接，另一端与挡块12固接，挡块12固定于上座板1的纵向通长槽道内，拉索9穿过相应的弹簧11，使拉索9与纵向通长槽道为弹性连接；拉索9位于上座板1与下座板2之间部分采用交错不等长方式布置。本技术中，所述布置于相邻的纵向通长槽道内的弹簧11采用交替的方式布置于纵向通长槽道内两侧，即位于一个纵向通长槽道内的弹簧11的一端固定于上座板一端，与之相邻的两个纵向通长槽道内的弹簧11的一端固定于上座板另一端。本技术中，与拉索9和弹簧11配合使用的球钢支座可以是双向活动型，也可以是单向活动型或固定型。本技术中，设置在上座板孔道中的弹簧11可以单独采用受压弹簧、受拉弹簧或多个弹簧组合；拉索9可采用单根也可采用多根。本技术中，所述拉索由钢绞线、高强度钢丝绳或碳纤维束制成。本技术中，所述每根拉索均由拉索按照设计的形状及尺寸绕制而成，并通过特殊的锚固装置连接成环形。本技术中，所述拉索根数不定，可根据需要设置不同的根数。本技术中，所述拉索在座板两侧交错不等长布置。本技术中，所述弹簧水平布置于上座板孔道中。本技术中，所述弹簧一端与孔道固接，一端通过挡块与拉索固接。本技术中，所述弹簧可单独采用受压弹簧、受拉弹簧或多个弹簧组合。本技术中，所述拉索穿过上座板孔道中的弹簧。本技术中，所述挡块锚固于拉索上。本技术中，所述上座板、下座板的形状均为矩形体，上座板横向两侧之下设置开槽以及纵向狭长开孔，下座板横向两侧之上开设纵向开槽以及正常螺孔。本技术中，所述上盖板开设纵向狭长开孔，所述下盖板开设正常螺孔。本技术提供的技术方案的优点：1）在保留了拉索减震支座的自身优点之外，通过拉索的非对称布置，确保在地震发生时弹簧在上下座板发生一定范围内纵向相对位移时保持形状不变，限制支座上下座板之间的相对位移在一个可控的范围之内，防止发生落梁，亦可满足支座在正常工作状态下的纵向位移需求。2）本方案中，拉索采用非对称布置。在支座变形过程中，拉索从非对称自动调整为对称，同时由于拉索与孔道的弹性连接，形成拉索限位前的缓冲，能够减小支座传递给桥墩的冲击力。3）本方案中，可通过选择弹簧型号、尺寸，布置位置及拉索型号、长度等参数，灵活设计摩擦段、缓冲段及拉索限位段的刚度以及进入缓冲段和拉索限位段时支座的变形值。通过对上述参数的设计，本方案可以满足不同结构形式和地震动参数下的抗震要求。4）相比挡块等限位装置，拉索及弹簧装置条本构关系清晰，传力途径明确，可通过计算确定设计位移，实现力与位移的平衡，保护墩底不发生弯曲破坏和剪切破坏。总之，本技术适用于城市高架桥、公路桥、铁路桥以及各种大型悬架结构之类的建筑物上，起减震作用。附图说明图1为本技术纵向结构图示。图2为本技术横向结构图示。图3为本技术平面结构图示。图4为本技术上座板局部图。图5为本技术轴测图。图中标号：1为上座板，2为下座板，3为上盖板，4为下盖板，5为平面聚四氟乙烯板，6为球冠，7为球面聚四氟乙烯板，8为座腔，9为拉索，10为固定螺栓，11为弹簧，12为挡块。具体实施方式为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本技术的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明。但是对实施例的描述均不是对本技术方案的限制，任何依据本技术构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本技术的技术方案范畴。实施例1：请见图1、图2、图3、图4、图5，下座板2在使用状态下与桥梁的桥墩固定，下座板2朝向上的一侧的中央设计有一凹球面状的座腔8，座腔内自下而上依次布置球面聚四氟乙烯板7、球冠6以及平面聚四氟乙烯板5；上座板1与上部梁体固定；本实施例未设置水平抗剪组件，属于多向活动支座。本技术的技术方案的技术要点之一是支座上座板中弹簧与挡块和上座板的连接。三者的连接锚固方式请见图1及图3，而当地震发生时，支座上座板1和下座板2间将产生相对位移，当相对位移超过预设行程时，弹簧11由于拉索不对称布置开始受力变形，起到增加阻尼耗散地震能量的缓冲作用，直至两端拉索长度相等时，弹簧停止变形，阻尼由拉索继续提供。地震结束后，弹簧逐渐回复到自然状态，同时将拉索带回到初始的不等长布置状态。本技术的技术方案的技术要点之二是通长拉索10的组装及布置方式，通长拉索10按照设计尺寸预先成型，并通过特殊的锚固装置将两端加以联接形成通长环形，然后直接套置在上座板1及下座板2的纵向通长开槽内，开槽尺寸略大于拉索尺寸，既保证拉索尺寸的精度，又方便了拉索的更换和自由程的调整。交错不等长布置的通长拉索在地震时会发生自动调整，拉索本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缓冲型拉索减震支座，包括球钢支座，还包括拉索(9)、上盖板(3)、下盖板(4)、固定螺栓(10)、弹簧(11)及挡块(12)，所述球钢支座包括具有座腔(8)的下座板(2)、上座板(1)、自下而上依次叠置于上座板(1)和下座板(2)间的球面聚四氟乙烯板(7)、球冠(6)以及平面聚四氟乙烯板(5)，其特征在于：上座板(1)开设纵向通长槽道，纵向通长槽道数目与拉索（９）根数相同，拉索(9)一端固定于下座板(2)一端，拉索(9)另一端固定于下座板(2)另一端，拉索(9)的中段嵌于上座板(1)相应的纵向通长槽道内，纵向通长槽道的宽度大于拉索(9)的宽度；位于上座板(1)的纵向通长槽道内设置有弹簧(11)，弹簧(11)一端与上座板一端固接，另一端与挡块(12)固接，挡块(12)固定于上座板(1)的纵向通长槽道内，拉索(9)穿过相应的弹簧(11)，使拉索(9)与纵向通长槽道为弹性连接；拉索(9)位于上座板(1)与下座板(2)之间部分采用交错不等长方式布置。

【技术特征摘要】
1.一种缓冲型拉索减震支座，包括球钢支座，还包括拉索(9)、上盖板(3)、下盖板(4)、固定螺栓(10)、弹簧(11)及挡块(12)，所述球钢支座包括具有座腔(8)的下座板(2)、上座板(1)、自下而上依次叠置于上座板(1)和下座板(2)间的球面聚四氟乙烯板(7)、球冠(6)以及平面聚四氟乙烯板(5)，其特征在于：上座板(1)开设纵向通长槽道，纵向通长槽道数目与拉索（９）根数相同，拉索(9)一端固定于下座板(2)一端，拉索(9)另一端固定于下座板(2)另一端，拉索(9)的中段嵌于上座板(1)相应的纵向通长槽道内，纵向通长槽道的宽度大于拉索(9)的宽度；位于上座板(1)的纵向通长槽道内设置有弹簧(11)，弹簧(11)一端与上座板一端固接，另一端与挡块(12)固接，挡块(12)固定于上座板(1)的纵向通长槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁万城，谷屹童，沈国煜，郭军军，王征南，党新志，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31