专利名称：一种可实现类型转换的抗震阻尼球型钢支座的制作方法
技术领域：
本实用新型属于桥梁工程部件领域，具体的涉及一种抗震阻尼球形钢支座，特别
的涉及一种由固定或者单向活动类型的转换为多向活动类型的抗震阻尼球型钢支座。
背景技术：
随着交通运输业的发展和建筑工程标准的提高，支座在桥梁和其他工程中不仅仅 起到支撑作用，而且还具有减震、抗拔、释放弯矩、抗位移的作用。在现在的桥梁建设中，减 震盆式橡胶支座和减震球型钢支座的应用都比较广泛尤其是减震球型钢支座。 随着桥梁和空间结构工程的发展，球型钢支座已广泛应用于公路和铁路桥梁以及 网架结构等工程上。目前国内外普遍使用的球型钢支座，大部分结构中没有抗震和耗能装 置，不具备抗震和减震功能，因此在地震强度较高的地区使用会受到一定的限制。为了减少 地震给桥梁造成的破坏，研究对抗震设防要求较高的地区的桥梁支座具有重要的价值。现 在建筑业也出现了带有减震元件的球型钢支座。但是减震元件在长期的负荷状态下，减震 支座对所涉及的减震元件不能很好的进行保护，并且负荷的频率比较高，减震元件极易造 成疲劳破坏，当地震力产生时，减震元件就不能产生很好的减震阻尼效果，这样就会对整个 梁体结构造成极大地破坏。
发明内容为了解决球型钢支座中减震元件长期负荷导致减震元件疲劳破坏，在地震发生时 不能产生很好的减震阻尼效果的问题，本实用新型提出了一种可实现类型转换的抗震阻尼 球型钢支座，采用的技术方案是一种可实现类型转换的抗震阻尼球型钢支座，结构中包括 有设置在桥墩上的支座底板、设置在支座底板上的球面座板、设置在球面座板的上方与其 配套的球冠钢衬板、设置在球冠钢衬板顶部的支座顶板，设置在球冠钢衬板的平面部分的 平面四氟板和与设置在支座顶板下平面的不锈钢板形成平面摩擦副，设置在球冠钢衬板的 球面部分的球面衬板与设置在球面座板弧形部分的球面四氟板形成滚动摩擦副，球面座板 借助于中间设置的平面四氟板和不锈钢板与支座底板形成滑动摩擦副，以上的滑动摩擦副 中球面座板的自由度被设置在支座底板上的水平剪应力销限定，球面座板的下端侧面与对 应的支座底板盆式结构中内壁之间设置有吸能减震机构。 本实用新型在原有抗震性球型钢支座的基础上，做了一些改进。球面座板借助于 中间设置的平面四氟板和不锈钢板与支座底板形成滑动摩擦副，和水平剪应力销的配合使 用，使球型钢支座在正常运营时与一般的球型支座没有区别，均能起到承受竖向承载力、水 平力及转角的作用。但当有地震力产生时，球型钢支座所受水平力大于设计值时，水平剪应 力销产生剪切破坏，球型钢支座由固定型式或单向活动型式转换为多向活动型式，产生位 移消减部分能量，此时球型钢支座的减震元件-弓型弹簧板产生减震作用，以此来耗散地 震能量，保护整个梁体结构，避免或减少了地震能量由墩台向梁体结构的传输，能够更有效 地保障行车的安全。
3[0006] 本实用新型的优点是结构简单，实用性强。在地震发生时能够有效的减小地震能 量，保护整个梁体结构。
图1为本实用新型的第一实施例的结构示意图。 图2为图1的A-A向示意图。 图3为本实用新型的第二实施例的结构示意图。 图4为图3的A-A向示意图。 图5为水平剪应力销的外形结构示意图。 图中，1为支座顶板，2为不锈钢板，3为平面四氟板，4为球冠钢衬板，5为球面四氟 板，6为球面座板，7为平面四氟板，8为不锈钢板，9为支座底板，IO为弓型弹簧板，ll为水 平剪应力销，12为不锈钢条，13为SF-I滑条。
具体实施方式本实用新型为了解决球型钢支座中减震元件长期负荷导致减震元件疲劳破坏，在 地震发生时不能产生很好的减震阻尼效果的问题，提出了一种可实现类型转换的抗震阻尼 球型钢支座。
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。 参看附图l，本实用新型的第一实施例的结构示意图，可自动转换类型的固定型减 震球型钢支座示意图。球型钢支座的支座底板9采用盆式结构。支座底板9设置在桥墩上， 支座底板9上设置有球面座板6，球面座板6的上方配套设置有的球冠钢衬板4、球冠钢衬 板4的顶部设置有支座顶板1，球冠钢衬板4的借助于平面部分的平面四氟板3和平面的不 锈钢板2与支座顶板1形成平面摩擦副，球冠钢衬板4的借助于球面部分的球面衬板4和 球面四氟板5与球面座板6形成滚动摩擦副，球面座板6借助于中间设置的平面四氟板7 和不锈钢板8与支座底板9形成滑动摩擦副，以上的滑动摩擦副中球面座板6的自由度被 设置在支座底板9上的水平剪应力销11限定，球面座板6的下端侧面与对应的支座底板9 盆式结构中内壁之间设置有吸能减震机构。参看附图2，所述的吸能减震机构为弓型弹簧板 IO，水平剪应力销11为4个，分别定位在球面座板6的4个顶角处。 具体功能实现为支座所产生的转动由球冠钢衬板4和球面四氟板5形成的滚动 摩擦副实现，转动功能产生的上板的"自找心"由不锈钢板2和平面四氟板3形成的滑动摩 擦副实现；当有地震力产生时，支座所受水平力大于水平剪应力销11的设计值时，水平剪 应力销11产生破坏，支座有固定型式转换为多向活动型式，不锈钢板8和平面四氟板7之 间产生滑移，压縮弓型弹簧板IO使其产生减震的效果。这样的结构型式既能很好的保护减 震元件在非地震时不受破坏，又能在地震产生时发挥其应有的作用。 参看附图3，本实用新型的第二实施例的结构示意图，可自动转换类型的单向活动 型减震球型钢支座示意图。球型钢支座的支座底板9采用双面开口的槽式结构，达到实现 单向位移的目的。支座顶板1的导向块内侧和球面座板6的导向块内侧分别增加了不锈钢 条12和SF-I滑条13，不锈钢条12和SF-I滑条13形成一对滑动摩擦副。 参看附图5，水平剪应力销11为中间带有剪断槽的圆柱型，并在中间加工了一剪
4断槽，使支座在受到地震力时能有效地转换支座类型，使减震元件发挥其减震阻尼的作用。 本实用新型使整个结构具有转换类型和减震吸能的作用，这种结构型式既能保护 本身的减震元件，也能和桥梁阻尼器配合使用，使其不长期受载，在地震来临时发挥其应有 的作用。这对有减震需要的桥梁设计提供了更好的技术支持，有广泛的应用前景和推广的 必要。
权利要求一种可实现类型转换的抗震阻尼球型钢支座，结构中包括有设置在桥墩上的支座底板(9)、设置在支座底板(9)上的球面座板(6)、设置在球面座板(6)的上方与其配套的球冠钢衬板(4)、设置在球冠钢衬板(4)顶部的支座顶板(1)，设置在球冠钢衬板(4)的平面部分的平面四氟板(3)和与设置在支座顶板(1)下平面的不锈钢板(2)形成平面摩擦副，设置在球冠钢衬板(4)的球面部分的球面衬板(4)与设置在球面座板(6)弧形部分的球面四氟板(5)形成滚动摩擦副，其特征在于球面座板(6)借助于中间设置的平面四氟板(7)和不锈钢板(8)与支座底板(9)形成滑动摩擦副，以上的滑动摩擦副中球面座板(6)的自由度被设置在支座底板(9)上的水平剪应力销(11)限定，球面座板(6)的下端侧面与对应的支座底板(9)盆式结构中内壁之间设置有吸能减震机构。
2. 根据权利要求1所述的一种可实现类型转换的抗震阻尼球型钢支座，其特征在于 所述的吸能减震机构是沿着顺桥向和垂直桥向设置的弓型弹簧板(10)组合。
3. 根据权利要求1所述的一种可实现类型转换的抗震阻尼球型钢支座，其特征在于 所述的支座顶板(1)或者为盆式结构，或者为双面开口的槽式结构。
4. 根据权利要求3所述的一种可实现类型转换的抗震阻尼球型钢支座，其特征在于 所述的槽式结构的支座顶板(1)的导向块内侧和球面座板(6)的导向块内侧分别增加了不 锈钢条(12)和SF-I滑条(13)，不锈钢条(12)和SF-I滑条(13)形成一对滑动摩擦副。
5. 根据权利要求1所述的一种可实现类型转换的抗震阻尼球型钢支座，其特征在于 所述的水平剪应力销(11)为4个，分别定位在球面座板(6)矩形平面的两条对角线端点。
6. 根据权利要求1所述的一种可实现类型转换的抗震阻尼球型钢支座，其特征在于 所述的水平剪应力销(11)为中间带有剪断槽的圆柱型。
专利摘要一种可实现类型转换的抗震阻尼球型钢支座，解决了球型钢支座中减震元件长期负荷导致减震元件疲劳破坏，在地震发生时不能产生很好的减震阻尼效果的问题。采用的技术方案是结构中包括有支座底板、球面座板、球冠钢衬板、支座顶板，平面四氟板和不锈钢板形成平面摩擦副，球面衬板与球面四氟板形成滚动摩擦副，球面座板借助于中间设置的平面四氟板和不锈钢板与支座底板形成滑动摩擦副，以上的滑动摩擦副中球面座板的自由度被设置在支座底板上的水平剪应力销限定，球面座板的下端侧面与对应的支座底板盆式结构中内壁之间设置有吸能减震机构。本实用新型的优点是结构简单，实用性强。在地震发生时能够有效的减小地震能量，保护整个梁体结构。
文档编号E01D19/04GK201459597SQ200920103939
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者张洪旺, 王保良, 王增民, 田卫东, 裴荟蓉 申请人:衡水橡胶股份有限公司