一种交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置；两个螺杆截面相互交错的第一开孔螺栓、第二开孔螺栓，套设在开孔螺栓的螺杆上的受压元件，以及安装在开孔螺栓的螺杆尾部的紧固件。在第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的纵向方向上加工有完全贯通且相互交错的预留滑道，通过预留滑道，两个螺杆可沿轴向相互内嵌并可产生相对位移。所述受压元件嵌套于第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的螺杆之上、头部之间。所述的紧固件可以带动两个开孔螺栓以相向方向轴向运动。与现有技术相比，本发明专利技术受力机理明确，构造清晰简单，实现小空间安装，承载力和耗能能力强，变形能力强，具有自复位功能和自锁功能，具备多道抗震防线。具备多道抗震防线。具备多道抗震防线。

【技术实现步骤摘要】
一种交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置


[0001]本专利技术属于土木工程抗震与减震
，涉及一种交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置、隔震支座、斜拉索外置式阻尼器和桥梁限位装置。

技术介绍

[0002]结构在遭受地震荷载的作用时，不同刚度的构件之间往往会产生较大的相对位移，从而造成构件脱落或构件碰撞等现象，对结构造成较难修复甚至无法修复的永久性损伤，增加了抗震救灾的时间、材料和人力成本。以桥梁工程为例，如果缺乏有效的位移约束与一定的自复位机制，在强烈的地震动能量输入下，上部桥面往往会发生过大的移位而造成严重损坏甚至倒塌。
[0003]目前，在被动抗震领域，阻尼器、减隔震支座等构件和装置被认为是减轻建筑与桥梁结构地震损伤的有效手段，这些构件和装置有时也会搭配钢拉索或形状记忆合金拉索在实际工程中应用，从而实现限位功能。而上述构件和装置仍存在一些缺陷，例如所需体积较大、缺少耗能能力、构造原理复杂、震后修复困难等。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：针对上述存在的问题，提供一种交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置，可以实现小空间安装，承载力和耗能能力较强，变形能力较强，具有自复位功能和自锁功能，可以实现多道抗震防线。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一方面，本专利技术提出了一种交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置，包括：
[0007]两个螺杆截面相互交错的开孔螺栓，套设在开孔螺栓的螺杆上的受压元件，以及安装在开孔螺栓的螺杆尾部的紧固件。所述开孔螺栓包括第一开孔螺栓和第二开孔螺栓，其中，在第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的纵向方向上加工有完全贯通且相互交错的预留滑道，通过预留滑道，第一开孔螺栓的螺杆和第二开孔螺栓的螺杆可沿轴向相互内嵌并可产生相对位移。所述受压元件在横截面中心加工有圆形通孔，其直径与开孔螺栓的螺杆直径相同，嵌套于第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的螺杆之上、头部之间，其形式可为环形弹簧、螺旋弹簧或碟形弹簧等任何可压缩的弹簧，这个模块本身是现有技术产品。所述的紧固件可以带动两个开孔螺栓以相向方向轴向运动，从而使二者的头部逐渐接近并挤压受压元件。
[0008]进一步的，所述第一开孔螺栓和第二开孔螺栓从头部到螺杆方向依次为圆柱形头部、无螺纹螺杆、有螺纹螺杆。第一开孔螺栓和第二开孔螺栓仅螺杆截面不同。
[0009]更进一步的，第一开孔螺栓的螺杆截面为四个对称放置、互不接触且大小相等的扇环，扇环的圆心角均为45
°
且四个扇环的大扇形和小扇形的圆心均重合；第二开孔螺栓的螺杆截面为在所述的第一开孔螺栓的螺杆截面的基础上，将所述的四个扇环内侧的空心圆截面修改为实心圆截面所形成。开孔螺栓的螺杆横截面延伸至螺栓全长。
[0010]更进一步的，第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的螺杆可以相互交错从而形成一个完整圆截面，从而第一开孔螺栓和第二开孔螺栓可沿轴向相互内嵌并可产生相对位移，且第一开孔螺栓与第二开孔螺栓的有螺纹螺杆位于第一开孔螺栓与第二开孔螺栓的重合部分以外。
[0011]进一步的，所述受压元件在横截面中心加工有圆形通孔，其直径与开孔螺栓的螺杆直径相同，因此可嵌套在第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的螺杆重合部分，并可沿其轴向自由移动。同时，所述的受压元件位于第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的头部之间。所述的受压元件的形式可为环形弹簧、螺旋弹簧或碟形弹簧等任何可压缩的弹簧。
[0012]进一步的，所述的紧固件为圆筒形套管，套管通过其内侧螺纹与所述的开孔螺栓的有螺纹螺杆相连接。套管的端部通过焊接或其他连接方式设置有半圆环形连接件，从而便于紧固件与其他构件相连接。
[0013]进一步的，本专利技术变形机理如下：首先，原始状态，基于第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的交错螺杆截面，第一开孔螺栓和第二开孔螺栓以相向方向内嵌入对方，第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的有螺纹螺杆处于两者的重合长度之外，即处于第一开孔螺栓的头部和第二开孔螺栓的头部之外，同时，受压元件嵌套于第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的螺杆之上、头部之间，紧固件通过螺纹与第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的有螺纹螺杆相连接。其次，向外拉伸本装置两端的紧固件，第一开孔螺栓和第二开孔螺栓同时受到拉伸而相向运动，两者的头部会逐渐靠近并抵住位于两者头部之间的受压元件。然后，继续拉伸紧固件，第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的头部会同时在两端挤压受压元件，本装置开始受力并且耗能。最后，受压元件达到极限压缩状态，本装置处于拉紧状态，实现自锁以及限位功能。
[0014]与传统的装置相比，本装置的优点如下：可实现小空间安装，能够在有限的空间内实现可观的变形能力；承载能力较强，同时具备普通钢拉索所欠缺的耗能能力；具有一定的自复位能力，减少了震后的修复和更换；具有自锁功能，装置被拉紧之后会处于自锁状态，可以实现多道抗震防线。因此，本装置在减隔震领域具有良好的应用前景。
[0015]另一方面，本专利技术还提出了一种隔震支座，其包括如上述任一实施方式或其任意组合中的交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置、支座本体、连接件、螺栓与螺母。所述的支座本体可以是任意形式的支座，诸如橡胶支座、铅芯支座、滑动支座等，可以作为桥梁抗震支座等。所述的连接件为半圆环形吊环，两端加工有圆形通孔，同时上支座板和下支座板的相对表面也加工有圆形通孔，连接件通过螺栓、螺母与上支座板和下支座板的圆形通孔相连接。所述的交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置通过连接件与上支座板和下支座板相连接。
[0016]再另一方面，本专利技术还提出了一种斜拉索外置式阻尼器，其包括如上述任一实施方式或其任意组合中的交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置、斜拉索、索箍、支撑柱、连接件、螺栓与螺母。所述套箍由上、下两个半圆形高强钢板通过螺栓固定连接，并套设在斜拉索外表面。所述支撑柱为通过焊接或螺栓固定设置在桥面的钢柱。所述的连接件为半圆环形吊环，两端加工有圆形通孔，同时套箍外侧和支撑柱顶端也设置有圆形通孔，连接件通过螺栓、螺母与套箍外侧和支撑柱顶端的圆形通孔相连接。所述的交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置通过连接件与套箍和支撑柱相连接。
[0017]再另一方面，本专利技术还提出了一种桥梁限位装置，其包括如上述任一实施方式或
其任意组合中的交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置、主梁、桥梁支座、桥墩、固定锚板、连接件、螺栓与螺母。所述的主梁通过桥梁支座设置在桥墩之上，固定锚板通过螺栓设置在主梁下表面和桥墩侧壁。所述的连接件为半圆环形吊环，两端加工有圆形通孔，同时固定锚板上也加工有圆形通孔，连接件通过螺栓、螺母与固定锚板的圆形通孔相连接。所述的交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置通过连接件与主梁下表面和桥墩侧壁相连接。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：
[0019](1)本专利技术受力机理明确，构造清晰简单。
[0020](2)通过调整受压元件的数量、尺寸以及开孔螺栓的螺杆长度，可以灵活设计交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置的受拉承载能力与变形能力。
[0021](3)可实现小空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置，其特征在于，包括两个螺杆截面相互交错的开孔螺栓，套设在开孔螺栓的螺杆上的受压元件，以及安装在开孔螺栓的螺杆尾部的紧固件；所述开孔螺栓包括第一开孔螺栓和第二开孔螺栓，其中，在第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的纵向方向上加工有完全贯通且相互交错的预留滑道，通过预留滑道，第一开孔螺栓的螺杆和第二开孔螺栓的螺杆可沿轴向相互内嵌并可产生相对位移；所述受压元件在横截面中心加工有圆形通孔，其直径与开孔螺栓的螺杆直径相同，嵌套于第一开孔螺栓和第二开孔螺栓的螺杆之上、头部之间；所述的紧固件带动两个开孔螺栓以相向方向轴向运动，从而使二者的头部逐渐接近并挤压受压元件；所述第一开孔螺栓(1)和第二开孔螺栓(2)，它们从头部到螺杆方向依次为圆柱形头部、无螺纹螺杆、有螺纹螺杆；第一开孔螺栓(1)和第二开孔螺栓(2)仅螺杆截面不同；第一开孔螺栓(1)的螺杆截面为四个对称放置、互不接触且大小相等的扇环，扇环的圆心角均为45
°
且四个扇环的大扇形和小扇形的圆心均重合；第二开孔螺栓(2)的螺杆截面为在所述的第一开孔螺栓的螺杆截面的基础上，将所述的四个扇环内侧的空心圆截面修改为实心圆截面所形成；两个开孔螺栓的螺杆横截面延伸至螺栓全长；第一开孔螺栓(1)和第二开孔螺栓(2)的螺杆相互交错从而形成一个完整圆截面，从而第一开孔螺栓(1)和第二开孔螺栓(2)可沿轴向相互内嵌并可产生相对位移，且第一开孔螺栓(1)与第二开孔螺栓(2)的有螺纹螺杆位于第一开孔螺栓与第二开孔螺栓的重合部分以外。2.根据权利要求1所述的一种交错内嵌式自复位耗能缓冲限位装置，其特征在于，所述受压元...

【专利技术属性】
技术研发人员：方成，曹晨，梁栋，郑越，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：