多级限位减震球钢支座制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多级限位减震球钢支座，支座本体设置在上盖板与下盖板之间，支座本体包括由上至下设置的上座板、上平面聚四氟乙烯板、球冠、球面聚四氟乙烯板、座腔、下平面聚四氟乙烯板以及下座板，上座板与上平面聚四氟乙烯板形成上平面滑动面，下平面聚四氟乙烯板与下座板形成下平面滑动面，上、下平面滑动面的侧面分别对应设置有限位拉索；在多遇或者常遇地震情况下，支座本体的上平面滑动面发生滑动，延长结构周期并摩擦耗能，发挥减隔震作用，并依靠上层限位拉索的限位，控制支座本体的滑动位移在限定范围内；在罕遇地震情况下，为避免结构内力过大，支座本体的下平面滑动面发生滑动并摩擦耗能，进一步发挥减隔震作用。

【技术实现步骤摘要】
多级限位减震球钢支座
本技术涉及一种多级限位减震球钢支座，属于土木工程、抗震领域。
技术介绍
地震灾害是一种对人类社会影响极大的自然灾害，具有突发性和不可预测性。为保证人民的生命财产安全，工程师致力于结构的抗震设计，桥梁结构的减隔震设计是桥梁抗震设计的主要手段，而基于支座的减隔震设计也不断的得到发展与应用。目前，国内外主要的支座形式有盆式橡胶支座、球钢支座、双曲面（摩擦摆）支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座以及板式橡胶支座。在上述常用的桥梁支座中，球钢支座与盆式橡胶支座由于竖向承载力高、支座性能稳定而得到广泛的应用，但是这种支座缺乏位移约束装置，地震下容易发生落梁灾害，在地震高烈度区的应用受到制约；双曲面（摩擦摆）支座是一种减隔震支座，具有较好的自复位能力与摩擦耗能能力，但是正常运营阶段会发生抬梁现象，于结构受力不利；对于铅芯与高阻尼橡胶支座，一般用于支座竖向承载力不大需求不大的情况，在具有多频谱效应地震动中存在减隔震效率不高的问题，而且铅是一种对人体有毒的物质，容易对环境造成污染；对于板式橡胶支座，在中小跨径桥梁中应用广泛，由于地震作用下支座容易发生滑动，导致支座位移的不可控，容易发生落梁灾害。鉴于上述不同类型支座的特点以及支座存在的种种不足，我们在拉索减震支座的基础上，设计了一种多级设防、多级限位能力的拉索减震支座。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多级设防、多级限位并防落梁的减隔震支座，支座的设计与应用符合基于性能的抗震设防思想。为达到以上目的，本技术采用的解决方案是：普通球钢支座的基础上增加支座的平面滑动面，每个滑动面均设置限位拉索，控制滑动面的滑动位移，并合理设置剪力键，保证支座的滑动面按设计要求的不同水平力级别下发生滑动，实现多级设防、多级限位。本技术所采用的技术方案为：多级限位减震球钢支座，包括支座本体、上盖板、下盖板、上层限位拉索、下层限位拉索和拉索接头，上盖板的底部形成有凹槽，支座本体的顶部位于凹槽内，支座本体的底部设置在下盖板的上方，上盖板的四角处分别设置有上固定螺栓；支座本体包括由上至下设置的上座板、上平面聚四氟乙烯板、球冠、球面聚四氟乙烯板、座腔、下平面聚四氟乙烯板以及下座板，上座板与上平面聚四氟乙烯板形成上平面滑动面，下平面聚四氟乙烯板与下座板形成下平面滑动面，且上座板的顶部以及下座板的底部均开设有纵向通长槽道，上层限位拉索穿过上座板顶部开设的纵向通长槽道，下层限位拉索穿过下座板底部开设的纵向通长槽道，且上层限位拉索的两个端头以及下层限位拉索的两个端头分别通过拉索接头固定于座腔上；下座板与下盖板上还设置有贯通的下固定螺栓。优选的是，所述座腔与下座板之间还设置有若干个剪力键。进一步的优选，上座板顶部的纵向通长槽道数目与上层限位拉索的根数相同；下座板底部的纵向通长槽道数目与下层限位拉索的根数相同。进一步的优选，所述上座板顶部以及下座板底部开设的纵向通长槽道尺寸均大于对应设置的上层限位拉索的尺寸以及下层限位拉索的尺寸，以保证拉索能在槽道内沿轴向滑动。进一步的优选，支座本体可以是双向活动型、单向活动型或固定型中任一种。进一步的优选，所述上层限位拉索以及下层限位拉索为钢绞线、高强度钢丝绳或碳纤维束中的任意一种。本技术的有益效果在于：通过设置双层平面滑动面与双层限位拉索，可以满足桥梁结构在多遇或者常遇地震情况下，支座本体的上平面滑动面发生滑动，延长结构周期并摩擦耗能，发挥减隔震作用，并依靠上层限位拉索的限位，控制支座本体的滑动位移在限定范围内；在罕遇地震情况下，为避免结构内力过大，支座本体的下平面滑动面发生滑动并摩擦耗能，进一步发挥减隔震作用；并由下层限位拉索控制下平面滑动面的滑动位移，防止落梁灾害发生，该支座的分级滑动以及限位特点符合了基于性能的抗震设计思想，是一种可多级设防、多级限位防落梁的减隔震支座。支座本体具备多个平面滑动面，适应结构正常使用的滑动面可采用较小的摩擦系数，地震下的滑动面可以采用较大的摩擦系数，增加地震下的摩擦耗能；相比于混凝土或者钢结构挡块等限位装置，拉索限位与软钢缓冲耗能装置的力学本构关系清晰，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。附图说明图1为本技术（剖）立面图示；图2为本技术平（剖）面图示；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为上平面聚四氟乙烯板，6为球冠，7为球面聚四氟乙烯板，8为座腔，9为下平面聚四氟乙烯板，10为上层限位拉索，11为下层限位拉索，12为剪力键，13为上固定螺栓，14为下固定螺栓，15为拉索接头。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做具体的介绍。如图1-2所示：本实施例是多级限位减震球钢支座，包括支座本体、上盖板3、下盖板4、上层限位拉索10、下层限位拉索11和拉索接头15，上盖板3的底部形成有凹槽，支座本体的顶部位于凹槽内，支座本体的底部设置在下盖板4的上方，上盖板3的四角处分别设置有上固定螺栓13；支座本体包括由上至下设置的上座板1、上平面聚四氟乙烯板5、球冠6、球面聚四氟乙烯板7、座腔8、下平面聚四氟乙烯板9以及下座板2，上座板1与上平面聚四氟乙烯板5形成上平面滑动面，下平面聚四氟乙烯板9与下座板2形成下平面滑动面，在实际应用时，不同滑动面可根据功能要求不同，设置不同的滑动摩擦系数，支座本体的上平面滑动面一般需适应结构正常使用的滑动要求，采用较小的摩擦系数；支座本体的下平面滑动面仅在地震下发生滑动位移，可以采用较大的摩擦系数，增加地震下的摩擦耗能；且为了进一步保证支座的滑动面按设计要求的不同水平力级别下发生，在滑动座腔8与下座板2之间还设置有若干个剪力键12；且上座板1的顶部以及下座板2的底部均开设有纵向通长槽道，上层限位拉索10穿过上座板1顶部开设的纵向通长槽道，下层限位拉索11穿过下座板2底部开设的纵向通长槽道，且上层限位拉索10的两个端头以及下层限位拉索11的两个端头分别通过拉索接头15固定于座腔8上；下座板2与下盖板4上还设置有贯通的下固定螺栓14。本实施例中，上座板1顶部的纵向通长槽道数目与上层限位拉索10的根数相同；下座板2底部的纵向通长槽道数目与下层限位拉索11的根数相同，在实际应用时，上层限位拉索10以及下层限位拉索11数目不定，可根据需要设置不同的数量。上层限位拉索10以及下层限位拉索11在对应的上座板1两侧以及下座板2两侧均匀等长布置，在实际应用时，上层限位拉索10以及下层限位拉索11在对应的上座板1两侧以及下座板2两侧也可以交错不等长布置。在实际应用时，为了保证限位拉索能在槽道内沿轴向滑动，上座板1顶部以及下座板2底部开设的纵向通长槽道尺寸均大于对应设置的上层限位拉索10的尺寸以及下层限位拉索11的尺寸，且在本实施例中，支座本体为双向活动型，在实际应用时，支座本体也可以为单向活动型或固定型，单向活动型可通过设置单向抗剪挡块实现，固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多级限位减震球钢支座，其特征在于：包括支座本体、上盖板(3)、下盖板(4)、上层限位拉索(10)、下层限位拉索(11)和拉索接头(15)，所述上盖板(3)的底部形成有凹槽，所述支座本体的顶部位于凹槽内，所述支座本体的底部设置在下盖板(4)的上方，所述上盖板(3)的四角处分别设置有上固定螺栓(13)；所述支座本体包括由上至下设置的上座板(1)、上平面聚四氟乙烯板(5)、球冠(6)、球面聚四氟乙烯板(7)、座腔(8)、下平面聚四氟乙烯板(9)以及下座板(2)，所述上座板(1)与上平面聚四氟乙烯板(5)形成上平面滑动面，所述下平面聚四氟乙烯板(9)与下座板(2)形成下平面滑动面，且所述上座板(1)的顶部以及下座板(2)的底部均开设有纵向通长槽道，所述上层限位拉索(10)穿过上座板(1)顶部开设的纵向通长槽道，所述下层限位拉索(11)穿过下座板(2)底部开设的纵向通长槽道，且上层限位拉索(10)的两个端头以及下层限位拉索(11)的两个端头分别通过拉索接头(15)固定于座腔(8)上；所述下座板(2)与下盖板(4)上还设置有贯通的下固定螺栓(14)。/n

【技术特征摘要】
1.多级限位减震球钢支座，其特征在于：包括支座本体、上盖板(3)、下盖板(4)、上层限位拉索(10)、下层限位拉索(11)和拉索接头(15)，所述上盖板(3)的底部形成有凹槽，所述支座本体的顶部位于凹槽内，所述支座本体的底部设置在下盖板(4)的上方，所述上盖板(3)的四角处分别设置有上固定螺栓(13)；所述支座本体包括由上至下设置的上座板(1)、上平面聚四氟乙烯板(5)、球冠(6)、球面聚四氟乙烯板(7)、座腔(8)、下平面聚四氟乙烯板(9)以及下座板(2)，所述上座板(1)与上平面聚四氟乙烯板(5)形成上平面滑动面，所述下平面聚四氟乙烯板(9)与下座板(2)形成下平面滑动面，且所述上座板(1)的顶部以及下座板(2)的底部均开设有纵向通长槽道，所述上层限位拉索(10)穿过上座板(1)顶部开设的纵向通长槽道，所述下层限位拉索(11)穿过下座板(2)底部开设的纵向通长槽道，且上层限位拉索(10)的两个端头以及下层限位拉索(11)的两个端头分别通过拉索接头(15)固定于座腔(8)上；所述下座板(2)与下盖板(4)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：党新志，贺金海，杨肖，王瑞奇，蒋太平，袁万城，
申请(专利权)人：南京同杰桥梁工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32