一种新型复合阻尼减隔震支座制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型复合阻尼减隔震支座，包含由上至下依次设有的上支座板组件、支座转动阻尼圈、球冠体及下支座板，支座转动阻尼圈设置在上支座板组件与下支座板之间，球冠体设置在所述下支座板的盆腔内，球冠体包含通过奥贝球墨铸造工艺一体成型的上凸球面体及下凸球面体，由上凸球面体与下凸球面体构成的球冠体外形呈蘑菇帽状，下支座板的盆腔呈凹球面状，球冠体的上凸球面体与设置在上支座板组件底部活塞的的凹球面槽呈球状铰接，球冠体的下凸球面体与下支座板的盆腔底壁呈弧面相切接触。本实用新型专利技术新型的优点有：重量轻，复位能力强，使用寿命长，可同时兼顾和区别非地震、低等级地震与高等级地震时的不同使用条件。

A new type of composite damping isolation bearing

【技术实现步骤摘要】
一种新型复合阻尼减隔震支座
本技术涉及桥梁支座
，具体的说是涉及一种新型复合阻尼减震支座。
技术介绍
地震是一种突发性的，严重危及人类生命和财产安全的自然灾害，桥梁支座是一种承接桥梁上部和下部结构的关键性部件。上世纪六十年代提出了减隔震技术概念，桥梁的减隔震主要是通过减隔震支座为上部结构提供必要的竖向支撑的同时提供水平方向的柔性缓冲，使上部结构的水平振动和下部结构分离，从而延长结构的周期，减少地震能量向上部结构传递；通过增加隔震装置的阻尼，吸收部分地震能量，以控制由于周期延长产生的过大位移。现有减隔震支座有普通板式橡胶支座、铅芯高阻尼板式橡胶支座，还有摩檫摆双曲面球型减隔震钢支座和E形弹塑性钢减隔震支座等等。(1)普通板式橡胶支座普通板式橡胶支座最早在1936年就有应用，能够通过延长结构自振周期起到一定的减震作用,但由于其耗能能力和抗剪切变形能力非常有限,如果上部结构的位移响应较大,仍然可能将支座剪坏,或者造成支座失稳破坏而落梁。(2)减隔震铅芯板式橡胶支座如图1所示，减隔震铅芯板式橡胶支座是在橡胶支座的基础上加入铅芯，铅芯为支座提供了在地震作用下的耗能输出的和静力荷载下所需具备的屈服强度与刚度，在较低水平力作用下，铅芯因具有较高的初始刚度，其变形很小。在地震力作用下，由于铅芯的屈服，一方面消耗地震能量，另一方面，支座刚度降低，达到延长结构周期的目的。由多层橡胶和加劲钢板，以及铅芯所构成的铅芯多层板式橡胶支座，其中多层板式橡胶承担建筑物重量和水平位移的功能，铅芯在多层橡胶支座剪切变形时，靠塑性变形吸收能量。减隔震铅芯高阻尼橡胶支座横向刚度较弱，在正常使用时，车辆通过桥梁易发生晃动。橡胶的质量不易保证，支座的耐久性无法达到理想的效果，橡胶易老化，使得支座整体寿命降低。由于橡胶本身刚度低的特性，当承载力大时，所需支座的体积相应增大，容易造成支座转角困难。支座的使用性和全寿命周期的经济性较差。(3)摩檫摆双曲面球型钢支座如图2所示，摩檫摆双曲面球型钢支座相较于前两种支座有较大的改善，具有构造简单和可以在发生地震时控制结构的隔震周期等优点。双曲面球型减隔震支座通过剪力键在正常使用荷载作用下，可以起到普通支座的抗震作用；在地震荷载作用下通过剪力键的破坏，承受较大位移，起到耗能减少地震力对结构的作用。但是，摩擦摆支座在发生常规位移及地震位移时，伴随着支座高度的变化，因此在大跨度长联连续梁上使用时，由于支座在各桥墩上的温度位移各不相同，会引起各支点的高程变化，产生支座的附加应力，使梁体传递到墩台的等效受力点和受力方向不断变化，受力不均容易引发桥梁较大的晃动，损坏桥梁自身结构，影响了桥梁的使用寿命；而使用聚四氟乙烯板作为耐磨板，长时间摩擦，材料损耗较大，支座的使用寿命难以保证；钢结构剪力键并不能按照设计需要确定的力而发生剪断破坏，以至于实际情况与设计不符；由于其摩擦面过大，摩阻力增大，摩擦耗能不明显，地震后无法完全自动复位，剪力键不能按照设计力剪断或破坏后不能重复使用，影响支座整体使用性能。(4)E形弹塑性钢支座如图3所示，E形弹塑性钢支座是将E型钢阻尼元件与普通支座整合到一起得到的阻尼耗能连接结构，兼有竖向支撑和水平滞回耗能的作用。通过E型钢塑性变形来消耗地震能量，其耗能的原理是利用具有低屈服点的金属材料在发生塑性变形时不至于发生应力变形集中，并且支座屈服比越小，塑性区面积越大，地震时耗散能量越明显。E型钢减隔震支座的隔震效果在较大地震中更能得到体现。因为在小震时，E型钢的塑性耗能特性不能得到较大发挥，甚至处于弹性阶段，耗能效果不好。E型钢与支座组合，需要一定的安装空间，因此并不适合空间受限的情况。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中现有减隔震支座存在的不足，本技术的目的在于提供一种新型复合阻尼减震支座，其主要是利用奥贝球墨铸铁材料与橡胶材料相复合阻尼技术来进行地震能量消耗，使之在既能保证支座有一定的自身刚度的前提下，又能有较大的能耗释放，同时还能避免摩檫损耗，不仅能保证在设定的小地震情况下起到抗震作用，又能保证在高地震情况下起到一定的减隔震作用，同时，还能保证支座在寒冷等恶劣环境情况下，不受温度或环境变化的影响。为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种新型复合阻尼减隔震支座，包含由上至下依次设有的上支座板组件、支座转动阻尼圈、球冠体及下支座板，所述支座转动阻尼圈设置在所述上支座板组件与下支座板之间，所述球冠体设置在所述下支座板的盆腔内，所述球冠体包含通过铸造工艺一体成型的上凸球面体及下凸球面体，由所述上凸球面体与下凸球面体构成的球冠体外形呈蘑菇帽状，所述下支座板的盆腔呈凹球面状，所述球冠体的上凸球面体与设置在所述上支座板组件底部的凹球面槽呈球状铰接，所述球冠体的下凸球面体与所述下支座板的盆腔凹球面呈弧面相切接触，所述上凸球面体半径小于所述下凸球面体半径，所述下凸球面体半径小于所述盆腔半径。上述技术方案中，所述上支座板组件为固定式上支座板组件结构，所述固定式上支座板组件结构包含有由奥贝球墨铸铁制成的第一活塞板，所述第一活塞板位于所述下支座板上部，所述凹球面槽设置在所述第一活塞板底部，所述支座转动阻尼圈设置在所述第一活塞板与下支座板之间，所述球冠体的上下凸起面分别与所述第一活塞板及下支座板相接触，在所述第一活塞板的四个角处均还开设有一个第一上栓孔。上述技术方案中，所述上支座板组件为单向活动式上支座板组件结构，所述单向活动式上支座板组件结构包含有由Q345钢制成的第一上盖板和由奥贝球墨铸铁制成的第二活塞板，所述第一上盖板位于所述第二活塞板顶部，所述第二活塞板位于所述球冠体顶部，所述凹球面槽设置在所述第二活塞板底部，所述支座转动阻尼圈设置在第一上盖板与下支座板之间，所述球冠体分别与所述第二活塞板及下支座板相接触，在所述第一上盖板的四个角处均还开设有一个第二上栓孔。上述技术方案中，在所述第一上盖板与第二活塞板之间还设有由奥贝球墨铸铁制成的导轨，所述导轨下部嵌设在所述第二活塞板顶部设有的下导槽中，所述导轨上部嵌设在所述第一上盖板顶部中央设有的上导槽中；在所述下导槽内且位于导轨底部还填充有P4U智能材料；在所述导轨的两侧均还设置有一个由网状分子量聚乙烯材料制成的耐磨条，每个所述耐磨条均嵌设在下导槽内；在所述导轨的两端均还设置有一个伸缩装置，每个所述伸缩装置一端与所述导轨固定连接，另一端与所述第一上盖板固定连接；所述上导槽为两端是开口的凹槽结构；所述下导槽为四周是闭合的凹槽结构。上述技术方案中，在所述第一上盖板上导槽的两侧均设有一个耐磨板安装槽，在每个所述耐磨板安装槽内均嵌设有一个由网状分子量聚乙烯材料制成的耐磨板；在所述第二活塞板顶部还设有一块不锈钢板，所述耐磨板及伸缩装置均位于不锈钢板顶部；在所述不锈钢板中部设有一个翻边孔,所述翻边孔的外壁与下导槽的内壁相贴合，所述翻边孔的内壁与所述耐磨条的外壁相贴合，所述耐磨条的内壁与所述导轨的外侧壁相贴合。上述技术方案中，每个所述伸缩装置均包含上罩板、中罩板及下罩板，所述上罩板与所述第一上盖板的一端固定连接，并罩设在所述中罩板上，所述中罩板罩设在所述下罩板上，所述下罩板与所述导轨的一端固定连接，所述中罩板分别与所述上罩板及下罩板相滑动配合。上述技术方案中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型复合阻尼减隔震支座，包含由上至下依次设有的上支座板组件(1)、支座转动阻尼圈(2)、球冠体(3)及下支座板(4)，所述支座转动阻尼圈(2)设置在所述上支座板组件(1)与下支座板(4)之间，所述球冠体(3)设置在所述下支座板(4)的盆腔(5)内，其特征在于：所述球冠体(3)包含通过奥贝球墨铸造工艺一体成型一体成型的上凸球面体(3.1)及下凸球面体(3.2)，由所述上凸球面体(3.1)与下凸球面体(3.2)构成的球冠体(3)外形呈蘑菇帽状，所述下支座板(4)的盆腔(5)呈凹球面状，所述球冠体(3)的上凸球面体(3.1)与设置在所述上支座板组件(1)底部的凹球面槽(6)呈球状铰接，所述球冠体(3)的下凸球面体(3.2)与所述下支座板(4)的盆腔(5)凹球面呈弧面相切接触，所述上凸球面体(3.1)半径小于所述下凸球面体(3.2)半径，所述下凸球面体(3.2)半径小于所述盆腔(5)半径。

【技术特征摘要】
1.一种新型复合阻尼减隔震支座，包含由上至下依次设有的上支座板组件(1)、支座转动阻尼圈(2)、球冠体(3)及下支座板(4)，所述支座转动阻尼圈(2)设置在所述上支座板组件(1)与下支座板(4)之间，所述球冠体(3)设置在所述下支座板(4)的盆腔(5)内，其特征在于：所述球冠体(3)包含通过奥贝球墨铸造工艺一体成型一体成型的上凸球面体(3.1)及下凸球面体(3.2)，由所述上凸球面体(3.1)与下凸球面体(3.2)构成的球冠体(3)外形呈蘑菇帽状，所述下支座板(4)的盆腔(5)呈凹球面状，所述球冠体(3)的上凸球面体(3.1)与设置在所述上支座板组件(1)底部的凹球面槽(6)呈球状铰接，所述球冠体(3)的下凸球面体(3.2)与所述下支座板(4)的盆腔(5)凹球面呈弧面相切接触，所述上凸球面体(3.1)半径小于所述下凸球面体(3.2)半径，所述下凸球面体(3.2)半径小于所述盆腔(5)半径。2.根据权利要求1所述的新型复合阻尼减隔震支座，其特征在于：所述上支座板组件(1)为固定式上支座板组件结构，所述固定式上支座板组件结构包含有由奥贝球墨铸铁制成的第一活塞板(1.1)，所述第一活塞板(1.1)位于所述下支座板(4)上部，所述凹球面槽(6)设置在所述第一活塞板(1.1)底部，所述支座转动阻尼圈(2)设置在所述第一活塞板(1.1)与下支座板(4)之间，所述球冠体(3)的上、下凸起面分别与所述第一活塞板(1.1)及下支座板(4)相接触，在所述第一活塞板(1.1)的四个角处均还开设有一个第一上栓孔(1.1a)。3.根据权利要求1所述的新型复合阻尼减隔震支座，其特征在于：所述上支座板组件(1)为单向活动式上支座板组件结构，所述单向活动式上支座板组件结构包含有由Q345钢制成的第一上盖板(1.2)和由奥贝球墨铸铁制成的第二活塞板(1.3)，所述第一上盖板(1.2)位于所述第二活塞板(1.3)顶部，所述第二活塞板(1.3)位于所述球冠体(3)顶部，所述凹球面槽(6)设置在所述第二活塞板(1.3)底部，所述支座转动阻尼圈(2)设置在第一上盖板(1.2)与下支座板(4)之间，所述球冠体(3)分别与所述第二活塞板(1.3)及下支座板(4)相接触，在所述第一上盖板(1.2)的四个角处均还开设有一个第二上栓孔(1.2a)。4.根据权利要求3所述的新型复合阻尼减隔震支座，其特征在于：在所述第一上盖板(1.2)与第二活塞板(1.3)之间还设有由奥贝球墨铸铁制成的导轨(1.4...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗世东，陈逸伦，
申请(专利权)人：桥致通武汉技术有限公司，河北桥致通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42