专利名称：一种地震时能耗散地震水平力作用的桥梁支座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种桥梁抗震部件结构，特别是一种桥梁结构中起到地震时耗散地震水平力作用的桥梁支座。
背景技术：
目前公路、铁路连续梁桥一般是设计一个固定墩，其余均为活动墩；桥梁相对应的支座一般设计为普通抗震支座，这就造成制动力、纵向地震力等均由固定墩承受；对于高震区的大跨度桥梁，在做桥梁抗震分析时，由于活动墩不能分散地震水平力，固定墩却要承担所有地震水平力，通常使得桥梁抗震分析无法通过验算。传统设计方案不仅固定墩的体量非常大，而且整桥受力不均衡；该设计显然也是不经济的，根据该种受力模型进行设计， 需加一套桥墩模板，相应工程成本也随之增加，且无法满足桥梁抗震要求。从外观方面来考虑，由于固定墩与活动墩外形尺寸不一致，影响桥梁的整体景观效果。通过国内专利检索，尚未发现有关于改善桥梁抗震性能的方法及装置的专利文献报道。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有桥梁支座缺乏耗散地震水平力的不足提供一种地震时能耗散地震水平力的桥梁支座。本实用新型的技术方案是一种地震时能耗散地震水平力作用的桥梁支座，包括活动支座，活动支座的上板组件安装在上转动块上面，上转动块安装在与之相配的下转动块上，上转动块与下转动块组合在一起形成一个球面的转动副；下转动块安装在底盆上，底盆安装在下板组件上；由上板组件、下板组件、上转动块和下转动块组合形成活动支座；在活动支座上安装有弹塑性阻尼器与速度锁定器组合体；弹塑性阻尼器分别通过连接板与活动支座连接，通过中间连接板与速度锁定器连接，形成一个弹塑性阻尼器与速度锁定器和活动支座组合的组合桥梁支座。本实用新型的附加技术方案如下优选地，活动支座的上板组件安装在梁底部，下板组件安装在桥墩支座垫石上。优选地，弹塑性阻尼器为2个、速度锁定器为2个。优选地，速度锁定器安装在底盆上。优选地，上转动块与下转动块组合在一起形成一个球面的转动副密封在底盆内部。优选地，速度锁定器由端盖、缸体、活塞杆、密封圈、硅脂组成，且活塞杆安装在缸体内，两端为端盖，在端盖与活塞杆接触部分和端盖与缸体连接部分设有密封圈，在缸体内腔灌注有硅脂。本实用新型的有益效果是本实用新型安装在桥梁与桥墩之间，使得支座除了它本身具有的承载、提供转角等功能外，还额外增加了耗散地震水平力的功能。本实用新型地震时耗散地震水平力，从而减小了桥墩体量，统一了桥墩尺寸，该种设计不仅使整体景观协调统一，而且能较好地降低施工难度，加快施工进度，节约施工成本，提高桥梁抗震安全性能。
图1是弹塑性阻尼器与速度锁定器组合体支座的正视图。图2是弹塑性阻尼器与速度锁定器组合体支座的俯视图。图3是弹塑性阻尼器与速度锁定器组合体支座的侧视图。图4是速度锁定器的正视图。图中，1为上板组件、2为连接板一、3为摩擦副、4为上转动块、5为连接板二、6为速度锁定器、7为弹塑性阻尼器、8为下转动块、9为底盆、10为下板组件、11为活动支座、12 为活塞杆、13为密封圈、14为硅脂、15为缸体、16为端盖。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图1给出了本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，本实用新型涉及一种地震时能耗散地震水平力作用的桥梁支座，包括活动支座11，活动支座11的上板组件1安装在上转动块4上面，上转动块4安装在与之相配的下转动块8上，上转动块4与下转动块8组合在一起形成一个球面的转动副；下转动块8又安装在底盆9上，底盆9又安装在下板组件 10上；由上板组件1、下板组件10、上转动块4和下转动块8组合形成活动支座；在活动支座上安装有弹塑性阻尼器7与速度锁定器6组合体；弹塑性阻尼器7分别通过连接板2与活动支座连接，通过中间连接板5与速度锁定器6连接，形成一个弹塑性阻尼器7与速度锁定器6和活动支座组合的组合桥梁支座。本实用新型的附加技术方案如下优选地，活动支座的上板组件1安装在梁底部，下板组件10安装在桥墩支座垫石上。优选地，弹塑性阻尼器7为2个，弹塑性阻尼器7外形似大写字母E，由软钢加工而成，具有稳定的滞回特性、良好的低周疲劳特性、不受环境温度的影响等优点；速度锁定器6为2个，速度锁定器6在低速时活塞杆可以自由移动，快速时，活塞杆锁定。优选地，速度锁定器6安装在底盆上。优选地，上转动块4与下转动块8组合在一起形成一个球面的转动副密封在底盆 9内部。优选地，速度锁定器6由端盖16、缸体15、活塞杆12、密封圈13、硅脂14组成，且活塞杆12安装在缸体15内，两端为端盖16，在端盖16与活塞杆12接触部分和端盖16与缸体15连接部分设有密封圈13，在缸体15内腔灌注有硅脂14。实施例一一种安装在桥梁和桥墩之间用于承受垂向力的弹塑性阻尼器与速度锁定器组合体支座；包括活动支座、弹塑性阻尼器和速度锁定器三大部件组成。支座承担垂向载荷，桥梁自重与车载等各种垂向载荷通过支座传递到桥墩，桥墩再传递到桩基、地面。上板组件1 安装在梁底部，下板组件10安装在桥墩支座垫石上。在桥梁正常工况下，本实用新型的作用于活动支座一致，当桥梁由温度等原因引起蠕变时，本实用新型允许桥梁纵向缓慢移动。 在地震发生时，本实用新型中的速度锁定器6发生作用，速度锁定器6快速执行锁定功能， 速度锁定器6锁定后，弹塑性阻尼器7的中间臂与速度锁定器6锁定连成一个整体；在地震力作用下，桥梁带动上板组件1快速移动，上板组件1再把地震力传递到速度锁定器6，速度锁定器6最后把地震力传递到弹塑性阻尼器7的中间臂，随着弹塑性阻尼器7的中间臂不断地往返移动，弹塑性阻尼器7吸收并耗散地震能量。弹塑性阻尼器7理论上可耗散60% 的地震能量，大大地减小了地震对桥梁的破坏作用。具体工作原理如下在正常情况下，当桥梁由温度变化引起蠕变时，桥梁带动上板组件1顺桥向移动， 由于速度锁定器6的活塞杆安装在上板组件1上，此时活塞杆与上板组件1同时顺桥向移动；此刻速度锁定器6的活塞杆与速度锁定器6的缸体相对运动速度缓慢，速度锁定器6不执行锁定功能，该工况下，弹塑性阻尼器7与连接板二 5处于相对静止，弹塑性阻尼器不发生位移。在地震情况下，当桥梁由地震引起快速移动时，桥梁带动上板组件1顺桥向移动， 由于速度锁定器6的活塞杆12安装在上板组件1上，此时活塞杆12与上板组件1同时顺桥向移动；由于速度锁定器6的活塞杆12与速度锁定器6的缸体15相对运动速度较快，速度锁定器6迅速执行锁定功能，当桥梁继续带动上板组件1顺桥向快速移动时，上板组件 1通过速度锁定器6的活塞杆、速度锁定器6的缸体15、连接板二 5带动弹塑性阻尼器中间臂移动，弹塑性阻尼器进入耗能阶段。
权利要求1.一种地震时能耗散地震水平力作用的桥梁支座，包括活动支座，活动支座的上板组件安装在上转动块上面，上转动块安装在与之相配的下转动块上，上转动块与下转动块组合在一起形成一个球面的转动副；下转动块安装在底盆上，底盆安装在下板组件上；由上板组件、下板组件、上转动块和下转动块组合形成活动支座；其特征在于，在活动支座上安装有弹塑性阻尼器与速度锁定器组合体；弹塑性阻尼器分别通过连接板与活动支座连接， 通过中间连接板与速度锁定器连接，形成一个弹塑性阻尼器与速度锁定器和活动支座组合的组合桥梁支座。
2.如权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于，活动支座的上板组件安装在梁底部，下板组件安装在桥墩支座垫石上。
3.如权利要求2所述的桥梁支座，其特征在于，弹塑性阻尼器为2个、速度锁定器为2个。
4.如权利要求2所述的桥梁支座，其特征在于，速度锁定器安装在底盆上。
5.如权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于，上转动块与下转动块组合在一起形成一个球面的转动副密封在底盆内部。
6.如权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于，速度锁定器由端盖、缸体、活塞杆、密封圈、硅脂组成，且活塞杆安装在缸体内，两端为端盖，在端盖与活塞杆接触部分和端盖与缸体连接部分设有密封圈，在缸体内腔灌注有硅脂。
专利摘要一种地震时能耗散地震水平力作用的桥梁支座，包括活动支座，活动支座的上板组件安装在上转动块上面，上转动块安装在与之相配的下转动块上，上转动块与下转动块组合在一起形成一个球面的转动副；下转动块又安装在底盆上，底盆又安装在下板组件上；由上板组件、下板组件、上转动块和下转动块组合形成活动支座；其特征在于，在活动支座上安装有弹塑性阻尼器与速度锁定器组合体；弹塑性阻尼器分别通过连接板与活动支座连接，通过中间连接板与速度锁定器连接，形成一个弹塑性阻尼器与速度锁定器和活动支座组合的组合桥梁支座。本实用新型使得其既能满足桥梁正常用工况，又能在地震时起保护桥梁的作用。
文档编号E01D19/04GK202227261SQ201120359318
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者侯海彪, 刘军, 吕娜, 张鹤, 李文斌, 胡宇新, 许明杰, 郭红锋, 陈娅玲, 陈忠海 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司