一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座制造方法及图纸

一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座，包括上座板、下座板、双曲面球冠衬板、底座板、螺旋钢弹簧、阻尼装置和限位装置，在没有发生地震时，由于固定在底座板上的限位装置的限位作用，支座在曲面上只能发生转动而不发生相对滑动，粘滞阻尼器和螺旋钢弹簧不进行工作，支座的转动由球面摩擦副实现，支座的正常滑移由平面滑动摩擦副实现，可以保证桥梁的正常运行。在地震发生时，限位销与抗拔螺钉剪断，限位装置失去限位作用，球面摩擦副可以进行相对滑动，粘滞阻尼器和钢弹簧参与工作，整个支座在预先设定的刚度和阻尼下进行滑动，实现了支座的减隔震功能。

A hypoid spherical bearing with steel spring and damping device

A hypoid spherical isolation bearing with steel spring and damping device, including upper seat plate, lower seat plate, hypoid spherical crown liner plate, base plate, spiral steel spring, damping device and limit device. When there is no earthquake, due to the limit function of limit device fixed on the base plate, the bearing can only rotate on the surface without relative sliding, viscous damping The device and spiral steel spring do not work, the rotation of the bearing is realized by the spherical friction pair, and the normal sliding of the bearing is realized by the plane sliding friction pair, which can ensure the normal operation of the bridge. In the event of earthquake, the limit pin and the pull-out screw are cut off, the limit device loses the limit function, the spherical friction pair can slide relatively, the viscous damper and the steel spring participate in the work, the whole support slides under the pre-set stiffness and damping, realizing the shock reduction and isolation function of the support.

【技术实现步骤摘要】
一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座
本技术涉及桥梁及建筑结构领域，具体说的是一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座。
技术介绍
地震会对桥梁结构体系产生较大危害，因此在一些地震多发地区桥梁结构必须具备抗震功能，而采用减隔震支座减震是桥梁结构体系中最常用的减隔震措施。目前，常用的支座类减隔震产品主要有高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座、非线性阻尼幅支座以及摩擦摆支座。高阻尼橡胶支座和铅芯橡胶支座均属于复合橡胶类支座，橡胶的阻尼特性及变形能力受外部温度、湿度等环境因素影响较大，其耐久性、稳定性较差，很难做到与桥梁同寿命。另外，铅芯橡胶支座内部放置的铅属于重污染物，在制造及后续的维护使用中，易对环境造成污染。非线性阻尼幅支座主要靠弹塑性钢阻尼元件反复塑性变形消耗地震能量，运动过程中阻尼力与阻尼位移不同向，会产生额外的横向力。另外，由于钢耗能件发生的塑性变形，导致非线性阻尼幅支座在地震后不能自复位，无法满足有自复位要求的桥梁。摩擦摆支座具有良好的减隔震功能，震后滑移刚度稳定，自复位性能良好，目前在采用减隔震技术的桥梁中应用最为广泛。但是其阻尼性能主要靠库伦摩擦阻尼实现，由于摩擦系数有限，因此其耗能能力有限，在一些高烈度地区难以满足震后位移要求。另外，对于一些地质条件较差的软土场地或者高墩桥梁结构，由于其本身的自振周期就较长，摩擦摆支座很难完全发挥其减隔震性能。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座，通过增加相组合使用的螺旋钢弹簧和阻尼装置，利用螺旋钢弹簧和双曲面球型支座的滑移刚度满足地震时的刚度要求，利用阻尼装置满足地震时的阻尼耗能要求。为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座，包括上座板、下座板、双曲面球冠衬板、底座板、螺旋钢弹簧、阻尼装置和限位装置，上座板、下座板、双曲面球冠衬板和底座板从上至下依次设置，上座板的下部围设有用于下座板平面滑动的空间，下座板的下表面和底座板的上表面之间设有与双曲面球冠衬板相匹配的转动空间，下座板的四侧分别设有用于震前限位的限位装置、用于震后减震的阻尼装置和用于震后自复位的螺旋钢弹簧；所述的限位装置固定设置在底座板上，并贴紧下座板的四个侧壁；所述的阻尼装置包括两端固定设置在底座板上的反力块以及设置在两块反力块之间的粘滞阻尼器，粘滞阻尼器与下座板联动设置，粘滞阻尼器的两端与对应侧的反力块相接触，并与对应侧的反力块形成滑动组件，在粘滞阻尼器的两端分别套设有对粘滞阻尼器进行复位的螺旋钢弹簧。本技术所述的上座板和下座板之间设有平面滑动摩擦副和平面导向摩擦副。本技术所述的下座板的下表面与双曲面球冠衬板的上表面之间设有球面转动摩擦副。本技术所述的底座板的上表面与双曲面球冠衬板的下表面之间设有球面转动摩擦副。本技术所述的限位装置的内侧面与下座板侧壁之间设有平面导向摩擦副。本技术所述的粘滞阻尼器的端部表面与反力块之间设有滑动摩擦副。本技术所述的限位装置包括呈条状的限位板、限位销和抗拔螺钉，限位板由限位销和抗拔螺钉固定在底座板上，并使限位板与下座板的侧壁相贴合。本技术所述的粘滞阻尼器为双活塞杆式粘滞阻尼器。本技术有益效果是：本技术采用上述技术方案可以达到以下有益效果：1）本技术提出的一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座，在没有发生地震时，由于固定在底座板上的限位装置的限位作用，支座在曲面上只能发生转动而不发生相对滑动，粘滞阻尼器和螺旋钢弹簧不进行工作，支座的转动由球面摩擦副实现，支座的正常滑移由平面滑动摩擦副实现，可以保证桥梁的正常运行。在地震发生时，限位销与抗拔螺钉剪断，限位装置失去限位作用，球面摩擦副可以进行相对滑动，粘滞阻尼器和钢弹簧参与工作，整个支座在预先设定的刚度和阻尼下进行滑动，实现了支座的减隔震功能。2）由于本技术在刚度实现方面采用的是螺旋钢弹簧，在阻尼实现方面采用的是粘滞阻尼器，刚度值和阻尼值都可以进行精确的设定，可以使支座在最优的刚度值和最优的阻尼值下进行减震耗能，以使整个桥梁系统的抗震效果达到最佳。3）本技术采用的螺旋钢弹簧刚度稳定性好，粘滞阻尼器的阻尼稳定性好，两者受外界环境因素影响小，支座性能稳定、可靠且耐久性好。4）本技术不受桥梁建设场地、自振周期、桥梁跨度、桥梁墩高的限制，可以满足各种阻尼值和刚度值得要求，适用范围广、通用性强。附图说明图1为本技术支座的主视结构示意图；图2为本技术支座的俯视结构示意图；图3为本技术粘滞阻尼器的结构示意图；图4为本技术传力块的结构示意图；图5为本技术的阻尼器固定环的结构示意图；图中：1、底座板，2、反力块，3、固定螺栓，4、反力块不锈钢滑板，5、传力块非金属滑板，6、传力块，7、螺旋钢弹簧，8、粘滞阻尼器，9、阻尼器固定环，10、下座板，11、上座板，12、平面非金属滑板，13、平面不锈钢滑板，14、上导向不锈钢滑板，15、上导向非金属滑板，16、双曲面球冠衬板，17、球面非金属滑板，18、球面不锈钢滑板，19、下导向非金属滑板，20、下导向不锈钢滑板，21、限位板，22、抗拔螺钉，23、限位销。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行进一步说明：参照图1～图2，一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座，包括上座板11、下座板10、双曲面球冠衬板16、底座板1、螺旋钢弹簧7、阻尼装置和限位装置，上座板11、下座板10、双曲面球冠衬板16和底座板1从上至下依次设置，上座板11的下部围设有用于下座板10平面滑动的空间，下座板10的下表面和底座板1的上表面之间设有与双曲面球冠衬板16相匹配的转动空间，下座板10的四侧分别设有用于震前限位的限位装置、用于震后减震的阻尼装置和用于震后自复位的螺旋钢弹簧7；所述的限位装置固定设置在底座板1上，并贴紧下座板10的四个侧壁；所述的阻尼装置包括两端固定设置在底座板1上的反力块2以及设置在两块反力块2之间的粘滞阻尼器8，粘滞阻尼器8与下座板10联动设置，粘滞阻尼器8的两端与对应侧的反力块2相接触，并与对应侧的反力块2形成滑动组件，在粘滞阻尼器8的两端分别套设有对粘滞阻尼器8进行复位的螺旋钢弹簧7。下座板10的下表面与双曲面球冠衬板16的上表面之间设有球面转动摩擦副，底座板1的上表面与双曲面球冠衬板16的下表面之间设有球面转动摩擦副，底座板1的凹球面与双曲面球冠衬板16的下凸球面、下座板10的凹球面与双曲面球冠衬板16的上凸球面形成支座的转动机构，底座板1的凹球面及下座板10的凹球面上分别包覆球面不锈钢滑板18，与双曲面球冠衬板16上、下凸球面凹坑内镶嵌的球面非金属滑板17组成转动摩擦副，适应上部梁体结构的转动需求。下座板10的上平面与上座板111的下平面形成支座平面滑动机构，上座板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座，其特征在于：包括上座板（11）、下座板（10）、双曲面球冠衬板（16）、底座板（1）、螺旋钢弹簧（7）、阻尼装置和限位装置，上座板（11）、下座板（10）、双曲面球冠衬板（16）和底座板（1）从上至下依次设置，上座板（11）的下部围设有用于下座板（10）平面滑动的空间，下座板（10）的下表面和底座板（1）的上表面之间设有与双曲面球冠衬板（16）相匹配的转动空间，下座板（10）的四侧分别设有用于震前限位的限位装置、用于震后减震的阻尼装置和用于震后自复位的螺旋钢弹簧（7）；/n所述的限位装置固定设置在底座板（1）上，并贴紧下座板（10）的四个侧壁；/n所述的阻尼装置包括两端固定设置在底座板（1）上的反力块（2）以及设置在两块反力块（2）之间的粘滞阻尼器（8），粘滞阻尼器（8）与下座板（10）联动设置，粘滞阻尼器（8）的两端与对应侧的反力块（2）相接触，并与对应侧的反力块（2）形成滑动组件，在粘滞阻尼器（8）的两端分别套设有对粘滞阻尼器（8）进行复位的螺旋钢弹簧（7）。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座，其特征在于：包括上座板（11）、下座板（10）、双曲面球冠衬板（16）、底座板（1）、螺旋钢弹簧（7）、阻尼装置和限位装置，上座板（11）、下座板（10）、双曲面球冠衬板（16）和底座板（1）从上至下依次设置，上座板（11）的下部围设有用于下座板（10）平面滑动的空间，下座板（10）的下表面和底座板（1）的上表面之间设有与双曲面球冠衬板（16）相匹配的转动空间，下座板（10）的四侧分别设有用于震前限位的限位装置、用于震后减震的阻尼装置和用于震后自复位的螺旋钢弹簧（7）；
所述的限位装置固定设置在底座板（1）上，并贴紧下座板（10）的四个侧壁；
所述的阻尼装置包括两端固定设置在底座板（1）上的反力块（2）以及设置在两块反力块（2）之间的粘滞阻尼器（8），粘滞阻尼器（8）与下座板（10）联动设置，粘滞阻尼器（8）的两端与对应侧的反力块（2）相接触，并与对应侧的反力块（2）形成滑动组件，在粘滞阻尼器（8）的两端分别套设有对粘滞阻尼器（8）进行复位的螺旋钢弹簧（7）。


2.如权利要求1所述的一种具有钢弹簧和阻尼装置的双曲面球型减隔震支座，其特征在于：所述的上座板（11）和下座板（10）之间设有平面滑动摩擦副和平面导向摩擦副。


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【专利技术属性】
技术研发人员：韩家山，杨吉忠，陈新培，顾海龙，曾永平，罗登发，曹翁恺，冯读贝，张永兆，庞林，曾献平，
申请(专利权)人：洛阳双瑞特种装备有限公司，中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河南;41