提高速度锁定力的协同减震、隔震支座制造技术

本发明专利技术涉及一种提高速度锁定力的协同减震、隔震支座，包括上座板、中座板和下座板，上座板底面为上凹球面，中座板顶面为下凹球面，上座板与中座板之间设置有上下两面均呈凸球面的球冠衬板，中座板横向两侧均设置有前后两个活塞杆挡板，两个活塞杆挡板之间安装有纵向的活塞式速度锁定器；速度锁定器横向外侧设置有“3”字形的阻尼元件，其中支点固定于速度锁定器横向外侧设置的焊接耳板，前后两个支点固定于下座板横向两侧的前后两端。本发明专利技术基于双曲面减隔震支座的构造，通过增加速度锁定器来实现桥梁协同抗震功能，进而实现摆动，产生减震、隔震功能，并通过弹塑性阻尼元件，提高其速度锁定力，强化整联桥协同抗震。

【技术实现步骤摘要】
提高速度锁定力的协同减震、隔震支座
本专利技术涉及一种桥梁支座，具体涉及一种提高速度锁定力的协同减震、隔震支座。
技术介绍
在地震高烈度地区建设城镇桥梁、公路桥梁或铁路桥梁时，必须考虑减隔震设计，改变以往硬抗的方式，以柔克刚，不仅可以降低成本，还可以保护人民生命财产安全，有利于地震时的救灾通道不被阻断，在有限的救援时间内，进行快速响应。位于桥墩与梁体之间的桥梁支座，具有传递竖向承载力、水平承载力的功能，也可具有减隔震功能，如高阻尼隔震橡胶支座、铅芯隔震橡胶支座、锡芯隔震橡胶支座、弹塑性钢减震支座、摩擦摆支座等。以上桥梁支座在不同桥梁类型中有限定的应用范围，以长联大跨径桥梁为例，其恒载大、支座承载力大，应用以摩擦摆支座为主。目前的摩擦摆支座主要分两类，一种是交通行业标准《公路桥梁摩擦摆式减隔震支座》（JT/T852-2013），另一种是《桥梁双曲面球型减隔震支座》（JT/T927-2014）标准。前者在常规球型支座的基础上增加了一个用限位挡板固定的大曲率板，常规条件下梁体不抬高，地震时一联桥的所有限位板剪力栓同时剪断，进而发生摆动，实现减隔震功能；但对于长联大跨度桥梁，由于行波作用的存在，很难或者几乎不能实现限位板剪力栓的同时剪断，因此摆动功能很难实现，造成地震时受力体系功能紊乱，进而危及桥梁承力安全；同时，由于上部空行程的存在，导致各个单向支座、双向支座、固定支座无法实现同步摆动，核心功能难以实现。另一种标准结构是将球型支座的上平面演变为球面，通过下球面转动、上球面摆动的原理实现减隔震功能，但常规条件下的梁体温度伸缩也是通过摆动来实现，梁体出现抬高，久而久之，对摩擦面的耐久性能要求较高，容易出现滑板表面磨损严重，摩擦系数增大，出现钢对钢的摩擦，进而影响桥梁支座的功能；同时由于固定支座的存在，导致固定桥墩出现弯矩，桥梁底部出现裂纹，危及桥梁安全。即使目前出现了改性滑板或者复合材料滑板，但尚未经受长时间的考验，耐久性未知。结构上的缺陷导致桥梁设计人员在选型时较为盲从，两种标准之间来回选择，给桥梁设计造成了一定的影响。在某些具体的摩擦摆减隔震支座设计中，桥梁支座设计人员在双曲面结构下部增加平面滑动，常规条件下梁体不抬高，但依然存在摆动时的空行程，与标准《公路桥梁摩擦摆式减隔震支座》的原理无异；个别厂家甚至在标准结构中常规位移行程中增加了复合材料，依靠其刚度，拜托空行程的存在，但在长期温度伸缩作用下，复合材料刚度容易失效，与桥梁支座受力明确的设计思想相悖，亦不能解决目前存在问题，反而正常功能受到影响。目前也有个别双曲面摩擦摆结构中增加了速度锁定器结构，但速度锁定器油缸尺寸巨大，冲程有限，在高速情况下提供的锁定力有限，无法满足较稳定的锁定功能，整联桥减震、隔震功能受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高速度锁定力的协同减震、隔震支座，基于双曲面减隔震支座的构造，通过增加速度锁定器来实现桥梁协同抗震功能，进而实现摆动，产生减震、隔震功能，并通过弹塑性阻尼元件，提高其速度锁定力，强化整联桥协同抗震，实现桥梁支座应有的功能。本专利技术所采用的技术方案为：提高速度锁定力的协同减震、隔震支座，包括上座板、中座板和下座板，上座板底面为上凹球面，中座板顶面为下凹球面，上座板与中座板之间设置有上下两面均呈凸球面的球冠衬板，其特征在于：中座板横向两侧均设置有前后两个活塞杆挡板，两个活塞杆挡板之间安装有纵向的活塞式速度锁定器；速度锁定器横向外侧设置有“3”字形的阻尼元件，其中支点固定于速度锁定器横向外侧设置的焊接耳板，前后两个支点固定于下座板横向两侧的前后两端。速度锁定器包括油缸，油缸内设置有活塞，活塞前后两侧设置有纵向的活塞杆，活塞杆伸出油缸，端部固定于活塞杆挡板内侧的活塞杆槽内。阻尼元件外侧为直线，内侧有弧度，且弧度两侧与中支点具有倒角。上座板横向两侧底部设置有纵向的限位挡板，限位挡板位于中座板的外侧，通过剪力销和侧向螺栓固定到上座板底部；侧向螺栓头部设置有凸台。上座板的上凹球面设置有上球面不锈钢板，球冠衬板的上凸球面设置有上球面滑板，二者形成上球面摩擦副；中座板的下凹球面设置有下球面不锈钢板，球冠衬板的下凸球面设置有下球面滑板，二者形成下球面摩擦副；中座板底面设置有平面不锈钢板，下座板顶面设置有平面滑板，二者形成平面摩擦副。限位挡板内侧设置有侧向不锈钢板，对应位置的中座板上设置有侧向SF-I板，二者形成侧向平面摩擦副；中座板横向两侧的侧向SF-I板下方设置有纵向的卸载槽。阻尼元件的中支点中间开槽，与焊接耳板插接后通过阻尼销固定，并通过压紧栓与压紧板配合紧固；阻尼元件前后两个支点与下座板之间垫有高度调节板，通过阻尼销固定，并通过压紧栓与压紧板配合紧固。中座板底部中央设置有纵向的上导轨槽，上导轨槽内通过下连接螺栓安装有纵向的导轨；导轨上宽下窄，上部位于中座板的上导轨槽内，下部位于下座板顶面对应设置的下导轨槽中。导轨窄部横向两侧设置有下SF-I板，下座板下导轨槽对应位置设置有平面不锈钢板，二者形成滑动摩擦副。上座板顶面通过上锚固螺栓安装有上锚杆；下座板底面通过下锚固螺栓安装有下锚杆。本专利技术具有以下优点：一、采用常规温度伸缩位移与地震时阻尼位移的分离式设计，避免了常规条件下高频次梁体抬高，延长了支座使用寿命。二、在速度锁定器的外部连接有阻尼元件，避免了速度锁定器在高速工况下锁定力不足的现象，提高了锁定力，使得整联桥协同抗震功能得到实现。三、梁体在常规温度伸缩条件下弹塑性钢与油缸采用紧固连接，并不发生变形或变形很小，在可控范围内。四、限位挡板出增加了侧向螺栓凸台，使得发生侧向力时剪力销与侧向螺栓的受力同步进行，前者承受水平剪力，后者承受水平弯矩。五、本构造自上而下，采用上球面、下球面与平面结合的竖向传力路线，传力明确，避免了垫石出现颈缩的受力现象，提高了垫石受力强度。六、本构造的阻尼元件与速度锁定器更换方便，地震时配合发挥各自功能，震后便于修复，避免了更换支座的顶梁施工作业，降低了使用成本。七、提供了一种阻尼力大、不易断裂的带弧度阻尼元件，改进了以往阻尼元件尺寸较大、易断裂的缺点，亦可用于其他弹塑性钢阻尼支座或梁端耗能阻尼元件等。附图说明图1是一种提高速度锁定力的协同减震、隔震支座的结构示意图。图2是图1中M的局部放大图。图3是图1中N的局部放大图。图4是图1中P的局部放大图。图5是图1中Q的局部放大图。图6是该构造俯视图。图7是该构造轴侧图。图8是该构造阻尼元件示意图。图9是该构造上座板示意图。图10是该构造中座板组件示意图。图11是该构造下座板示意图。图12是配合该构造布置的双向支座示意图。图中标记：1-1—上锚杆，1-2—下锚杆，2—上座板，3-1—上球面不锈钢板，3-2—下球面不锈钢板，3-3—平面不锈钢板，4-1—限位挡板，4-2—侧向不锈钢板，5-1—上球面滑板，5-2—下球面滑板，5-3—平面滑板，6—球冠衬板，7—阻尼元件，8—速度锁定器，8-1—活塞杆，8-2—油缸，8-3—焊接耳板，8-4—活塞，9-1—中座板，9-2—活塞杆挡板，9-3—侧向SF-I板，10—下座板，11—剪力销，12—侧向螺栓，13—压紧栓，14—压紧板，15—阻尼销，16—下连接螺栓，17—导轨，18—下SF-I板，19—高度调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提高速度锁定力的协同减震、隔震支座，包括上座板（2）、中座板（9‑1）和下座板（10），上座板（2）底面为上凹球面，中座板（9‑1）顶面为下凹球面，上座板（2）与中座板（9‑1）之间设置有上下两面均呈凸球面的球冠衬板（6），其特征在于：中座板（9‑1）横向两侧均设置有前后两个活塞杆挡板（9‑2），两个活塞杆挡板（9‑2）之间安装有纵向的活塞式速度锁定器（8）；速度锁定器（8）横向外侧设置有“3”字形的阻尼元件（7），其中支点固定于速度锁定器（8）横向外侧设置的焊接耳板（8‑3），前后两个支点固定于下座板（10）横向两侧的前后两端。

【技术特征摘要】
1.提高速度锁定力的协同减震、隔震支座，包括上座板（2）、中座板（9-1）和下座板（10），上座板（2）底面为上凹球面，中座板（9-1）顶面为下凹球面，上座板（2）与中座板（9-1）之间设置有上下两面均呈凸球面的球冠衬板（6），其特征在于：中座板（9-1）横向两侧均设置有前后两个活塞杆挡板（9-2），两个活塞杆挡板（9-2）之间安装有纵向的活塞式速度锁定器（8）；速度锁定器（8）横向外侧设置有“3”字形的阻尼元件（7），其中支点固定于速度锁定器（8）横向外侧设置的焊接耳板（8-3），前后两个支点固定于下座板（10）横向两侧的前后两端。2.根据权利要求1所述的提高速度锁定力的协同减震、隔震支座，其特征在于：速度锁定器（8）包括油缸（8-2），油缸（8-2）内设置有活塞（8-4），活塞（8-4）前后两侧设置有纵向的活塞杆（8-1），活塞杆（8-1）伸出油缸（8-2），端部固定于活塞杆挡板（9-2）内侧的活塞杆槽（27）内。3.根据权利要求1所述的提高速度锁定力的协同减震、隔震支座，其特征在于：阻尼元件（7）外侧为直线，内侧有弧度，且弧度两侧与中支点具有倒角。4.根据权利要求1所述的提高速度锁定力的协同减震、隔震支座，其特征在于：上座板（2）横向两侧底部设置有纵向的限位挡板（4-1），限位挡板（4-1）位于中座板（9-1）的外侧，通过剪力销（11）和侧向螺栓（12）固定到上座板（2）底部；侧向螺栓（12）头部设置有凸台。5.根据权利要求1所述的提高速度锁定力的协同减震、隔震支座，其特征在于：上座板（2）的上凹球面设置有上球面不锈钢板（3-1），球冠衬板（6）的上凸球面设置有上球面滑板（5-1），二者形成上球面摩擦副；中座板（9-1）的下凹球面设置有下球面不锈钢板（3-2），球冠衬板（6）的下凸球面设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杨东，翟敏刚，李翔，孙成，张杰，吴凯，赵文琛，袁锦浪，
申请(专利权)人：中交高新科技产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61