多层摩擦阻尼球型钢支座制造技术

多层摩擦阻尼球型钢支座，包括上支座钢板（1）和下支座钢板（2），其特征在于：所述上支座钢板（1）的下表面设置有球冠体（3），球冠体（3）的下方设置有支承体（4），支承体（4）的外圆周位于环形限位板（5）的内部，所述下支座钢板（2）的上表面设置有底层摩擦板（7），底层摩擦板（7）与支承体（4）之间堆叠设置有一层或多层中间摩擦板（6），本发明专利技术结构紧凑，兼具普通钢丝绳阻尼器和球型钢支座的功能，具有很好的减隔震效果，并达到了很好的使用耐久性，与现有技术相比减隔震效果和使用耐久性大大提高，同时更易与钢丝绳阻尼器匹配，减少了维护成本，经济性更好。

【技术实现步骤摘要】
多层摩擦阻尼球型钢支座
本专利技术涉及一种球型钢支座，尤其涉及一种多层摩擦阻尼球型钢支座，属于抗震隔振

技术介绍
桥梁结构、大型建筑结构作为重要的社会基础设施，具有投资大、公共性强、管理维修困难的特点，是抗震防灾管理系统中的一个重要组成部分。地震是频发的自然灾害之一，地震所造成生命和财产损失的直接原因是建筑物的剧烈震动、破坏和倒塌，因此提高桥梁结构、大型建筑结构的抗震性能是降低地震损失的基本措施。除此之外，在一些关键领域，也需要采用性能优异的减隔震装置，例如：核电站、高速铁路等。还有在各类公路桥梁、铁路桥梁、高架桥的桥梁梁体与桥墩之间也需要进行减隔震，以满足安全使用的要求。现有技术中最接近本专利技术的是摩擦型阻尼支座或钢丝绳阻尼球型钢支座，摩擦型阻尼支座采用上下不同半径的两个球面与配合位形成两个滑动摩擦副，保证支座正常的转动和滑移功能，当地震水平力超过阀值时，支座摩擦副间克服静摩擦力产生相对滑动，大半径球面摩擦副可产生较大水平相对位移，即水平刚度较小，从而将地震产生的动能转换为势能，突破阀值后较小的水平刚度起到了“隔震”作用。同时由于摩擦阻力的存在，起到了“阻尼”作用，消耗了一部分地震能量。钢丝绳阻尼球型钢支座是在普通球型钢支座的外围增加了环向钢丝绳阻尼器，利用钢丝绳阻尼器的干摩擦消耗地震能量，另外支座本体内的滑动摩擦起辅助消能作用。无论是摩擦型阻尼支座，还是钢丝绳阻尼球型钢支座都有采用滑动面摩擦消能的方式，滑动面摩擦消能的方式在使用一定时间后会出现磨损，阻尼器因为摩擦副的磨损会影响减隔震的使用性能，耐久性不佳，缩短了使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的摩擦阻尼支座结构简单，在进行减隔震时滑动位移较大，单个滑动面摩擦路径较长，磨损严重，减隔震效果和使用耐久性不佳，使用寿命较短，维护成本高的缺陷和不足，现提供一种结构合理，在保证整体位移量的前提下单个滑动面摩擦路径大大减小，降低了磨损，减隔震效果和使用耐久性大大提高，使用寿命长，维护成本得到了降低的多层摩擦阻尼球型钢支座。为实现上述专利技术的目的，本专利技术的技术解决方案是：多层摩擦阻尼球型钢支座，包括上支座钢板和下支座钢板，其特征在于：所述上支座钢板的下表面设置有球冠体，球冠体的下表面设置为球面，球冠体的下方设置有支承体，支承体的上表面设置为与球冠体的下端球面相对应的圆弧面，球冠体与支承体之间的接触面构成球面摩擦副，上支座钢板的下表面设置有环形限位板，支承体的外圆周位于环形限位板的内部，所述下支座钢板的上表面设置有底层摩擦板，底层摩擦板与支承体之间堆叠设置有一层或多层中间摩擦板，支承体、中间摩擦板以及底层摩擦板相邻的接触平面之间构成平面摩擦副，球冠体、支承体、中间摩擦板以及底层摩擦板的外围圆周上设置有阻尼器，支承体、中间摩擦板以及底层摩擦板的外圆周上分别均匀对称开设有多个螺栓孔，相邻的支承体、中间摩擦板以及底层摩擦板之间通过在螺栓孔内安装剪力钉或剪力螺栓实现连接，相邻的支承体、中间摩擦板以及底层摩擦板之间的内侧壁与外侧壁之间设置有层间位移预留空间。进一步地，所述阻尼器采用钢丝绳阻尼器，钢丝绳阻尼器包括顶点绳夹上钢板、顶点绳夹下钢板、底点绳夹上钢板、底点绳夹下钢板、钢丝绳以及绳夹，顶点绳夹上钢板、顶点绳夹下钢板、底点绳夹上钢板以及底点绳夹下钢板均为环形结构，顶点绳夹上钢板的下表面固定设置有顶点绳夹下钢板，底点绳夹下钢板的上表面固定设置有底点绳夹上钢板，钢丝绳为多根且分别绕制成环状螺旋形结构，每根钢丝绳的两端分别通过绳夹固定在顶点绳夹下钢板上或者底点绳夹上钢板上。进一步地，所述上支座钢板的底面且位于环形限位板的内部圆形面上敷设有不锈钢板，镶嵌在球冠体上端的平面滑板与不锈钢板相接触。进一步地，所述下支座钢板的上表面一体化设置有呈环形的限位板，下支座钢板的上表面且位于限位板内部的内圆底面上敷设有不锈钢板，底层摩擦板的下表面镶嵌有滑板与所述不锈钢板构成平面滑动摩擦副。进一步地，所述支承体的下表面中部圆形区域敷设有不锈钢板，支承体的上端圆弧面上设置有滑板。进一步地，所述支承体、中间摩擦板以及底层摩擦板上开设的螺栓孔分为本层滑动面螺栓孔和相邻层滑动面螺栓孔，本层滑动面螺栓孔和相邻层滑动面螺栓孔交替分布。进一步地，所述中间摩擦板的上表面中部设置为圆形凸面，圆形凸面上镶嵌有滑板，中间摩擦板的下表面设置有限位板，与支承体底部上的不锈钢板相接触，或者与相邻中间摩擦板下表面上的不锈钢板相接触，构成滑动摩擦副。进一步地，所述中间摩擦板和/或底层摩擦板的上表面设置有滑板。进一步地，所述球面摩擦副的摩擦系数小于等于0.03，平面摩擦副中起阻尼作用的平面摩擦副的摩擦系数大于0.05。进一步地，所述上支座钢板与下支座钢板之间的外圆周上或四周上设置有具有一定弹性的防尘罩。本专利技术的有益效果是：1．本专利技术采用了多层摩擦板结构，支承体、中间摩擦板、底层摩擦板以及下支座钢板之间形成了多层滑动面，使得各滑动面的累积位移等于总位移，满足了结构总位移需求，达到预定的减震效果。2．本专利技术在各摩擦板之间设置有剪力钉或剪力螺栓，通过对剪力钉或剪力螺栓自身强度的精确选择，以及精准控制滑动面的摩擦系数，这样就能够选择震前起作用的滑动摩擦副和地震发生时才起作用的滑动摩擦副，实现了差异化控制。3．本专利技术结构合理，单个滑动面的相对位移要远小于总位移，与其它的通过摩擦耗能的支座相比，单个滑动面摩擦路径大大减小，即减小了支座的磨损，也即大幅提高了支座的使用寿命。4．本专利技术结构紧凑，兼具普通钢丝绳阻尼器和球型钢支座的功能，具有很好的减隔震效果，并达到了很好的使用耐久性，与现有技术相比减隔震效果和使用耐久性大大提高，同时更易与钢丝绳阻尼器匹配，减少了维护成本，经济性更好。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图。图2是本专利技术未安装钢丝绳阻尼器时的结构示意图。图3是本专利技术上支座钢板的结构示意图。图4是图3的侧视图。图5是本专利技术下支座钢板的结构示意图。图6是图5的侧视图。图7是本专利技术支承体的结构示意图。图8是本专利技术中间摩擦板的结构示意图。图9是图8的俯视图。图10是本专利技术底层摩擦板的结构示意图。图11是图10的俯视图。图12是本专利技术钢丝绳阻尼器的结构示意图。图13是本专利技术钢丝绳阻尼器的平面图。图14是本专利技术发生滑动位移时的状态图。图中：上支座钢板1，下支座钢板2，球冠体3，支承体4，环形限位板5，中间摩擦板6，底层摩擦板7，球面摩擦副8，平面摩擦副9，钢丝绳阻尼器10，顶点绳夹上钢板11，顶点绳夹下钢板12，底点绳夹上钢板13，底点绳夹下钢板14，钢丝绳15，绳夹16，本层滑动面螺栓孔17，相邻层滑动面螺栓孔18，剪力钉19，下支座螺栓孔20，层间位移预留空间21，防尘罩22。具体实施方式以下结合附图说明和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。参见图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多层摩擦阻尼球型钢支座，包括上支座钢板（1）和下支座钢板（2），其特征在于：所述上支座钢板（1）的下表面设置有球冠体（3），球冠体（3）的下表面设置为球面，球冠体（3）的下方设置有支承体（4），支承体（4）的上表面设置为与球冠体（3）的下端球面相对应的圆弧面，球冠体（3）与支承体（4）之间的接触面构成球面摩擦副（8），上支座钢板（1）的下表面设置有环形限位板（5），支承体（4）的外圆周位于环形限位板（5）的内部，所述下支座钢板（2）的上表面设置有底层摩擦板（7），底层摩擦板（7）与支承体（4）之间堆叠设置有一层或多层中间摩擦板（6），支承体（4）、中间摩擦板（6）以及底层摩擦板（7）相邻的接触平面之间构成平面摩擦副（9），球冠体（3）、支承体（4）、中间摩擦板（6）以及底层摩擦板（7）的外围圆周上设置有阻尼器，支承体（4）、中间摩擦板（6）以及底层摩擦板（7）的外圆周上分别均匀对称开设有多个螺栓孔，相邻的支承体（4）、中间摩擦板（6）以及底层摩擦板（7）之间通过在螺栓孔内安装剪力钉（19）或剪力螺栓实现连接，相邻的支承体（4）、中间摩擦板（6）以及底层摩擦板（7）之间的内侧壁与外侧壁之间设置有层间位移预留空间（21）。/n...

【技术特征摘要】
1.多层摩擦阻尼球型钢支座，包括上支座钢板（1）和下支座钢板（2），其特征在于：所述上支座钢板（1）的下表面设置有球冠体（3），球冠体（3）的下表面设置为球面，球冠体（3）的下方设置有支承体（4），支承体（4）的上表面设置为与球冠体（3）的下端球面相对应的圆弧面，球冠体（3）与支承体（4）之间的接触面构成球面摩擦副（8），上支座钢板（1）的下表面设置有环形限位板（5），支承体（4）的外圆周位于环形限位板（5）的内部，所述下支座钢板（2）的上表面设置有底层摩擦板（7），底层摩擦板（7）与支承体（4）之间堆叠设置有一层或多层中间摩擦板（6），支承体（4）、中间摩擦板（6）以及底层摩擦板（7）相邻的接触平面之间构成平面摩擦副（9），球冠体（3）、支承体（4）、中间摩擦板（6）以及底层摩擦板（7）的外围圆周上设置有阻尼器，支承体（4）、中间摩擦板（6）以及底层摩擦板（7）的外圆周上分别均匀对称开设有多个螺栓孔，相邻的支承体（4）、中间摩擦板（6）以及底层摩擦板（7）之间通过在螺栓孔内安装剪力钉（19）或剪力螺栓实现连接，相邻的支承体（4）、中间摩擦板（6）以及底层摩擦板（7）之间的内侧壁与外侧壁之间设置有层间位移预留空间（21）。


2.根据权利要求1所述的多层摩擦阻尼球型钢支座，其特征在于：所述阻尼器采用钢丝绳阻尼器（10），钢丝绳阻尼器（10）包括顶点绳夹上钢板（11）、顶点绳夹下钢板（12）、底点绳夹上钢板（13）、底点绳夹下钢板（14）、钢丝绳（15）以及绳夹（16），顶点绳夹上钢板（11）、顶点绳夹下钢板（12）、底点绳夹上钢板（13）以及底点绳夹下钢板（14）均为环形结构，顶点绳夹上钢板（11）的下表面固定设置有顶点绳夹下钢板（12），底点绳夹下钢板（14）的上表面固定设置有底点绳夹上钢板（13），钢丝绳（15）为多根且分别绕制成环状螺旋形结构，每根钢丝绳（15）的两端分别通过绳夹（16）固定在顶点绳夹下钢板（12）上或者底点绳夹上钢板（13）上。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：万维东，吴先树，高宏伟，
申请(专利权)人：武汉东九永环工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42