摩擦摆支座及其抗剪限位销的更换方法与流程

本发明涉及一种摩擦摆支座，属于桥梁支座领域，本发明还涉及摩擦摆支座中抗剪限位销的更换方法 。

背景技术：

摩擦摆系统是1985年美国的Dr.Victor Zayas首先提出的一种干摩擦滑移隔震体系，主要原理是将桥梁或网架结构物本身与地面隔离，利用摩擦面的设计周期来延长结构物的振动周期，减少地震引起的动力放大效应，通过调节摩擦面的摩擦系数，有效地消耗地震能量。由于摩擦摆支座的特殊性，其地震前需要进行限位，地震过程中需要能够无阻碍滑动膜材，地震后又能够自动复位。因此，需要对该类钢支座设置限位装置。

设置有限位保护装置的摩擦摆支座，在限位销的设置结构上，都采用传统的整孔式布置，即采用销或螺栓作为限位装置，安装孔为整体形式的螺纹孔或盲孔，通过将螺栓整体拧进螺纹孔，或将限位销敲打进盲孔中，但此类方法都具有共同的弊端，即当地震发生后，通过地震力将螺栓或限位销剪断实现摩擦摆支座的摩擦耗能，但地震过后的维护与更换存在很大问题，螺栓或限位销留置在孔中，很难取出，导致很难更换；由于螺栓或限位销的整孔式设计形式，要求支座在更换限位销时必须对支座上下部分进行分离，对桥梁进行顶升，然后进行限位装置的整体更换，施工难度大，维护费用高。因此摩擦摆支座的限位装置大多很难实现更换，如果地震过后，就建筑结构的维护，只能采用支座更换的形式，即重新安装该类型的支座。

CN105113391A 公开了一种可更换模块化梳齿型减隔震支座及其制备方法。其主要技术特征为 ：包括设有上支座板和下支座板的支座主体，所述上支座板的四周设置有减震

耗能底座和减震耗能板构成的减震耗能模块，减震耗能底座通过第一螺栓与上支座板相连接，下支座板四周设置有与减震耗能模块相匹配的减震耗能模块挡板，减震耗能模块挡板通过第二螺栓与下支座板相连接，减震耗能模块挡板上设置有齿形与减震耗能板相匹配的梯形梳齿。此方案中，支座主体在非位移方向设置有限位挡板，限位挡板与上支座板通过第三螺栓连接。当地震发生时，水平力大于设计水平力，第三螺栓在限位挡板与上支座板接触面受剪断裂破坏，限位挡板失效，地震过后，当支座主体完好需更换限位挡板即可正常使用时，将断在上支座板内部的第三螺栓部分通过加工的特殊结构采用相配套的拆卸工具取出，再将新的限位挡板通过此特殊加工过的第三螺栓与上支座板连接。由于第三螺栓的上半段连接在上支座板内部，被剪断后，会滞留在上支座板内部，取出需采用特殊工具且不能损害上支座板中用于紧固第三螺栓的螺纹孔，因此第三螺栓被剪断部分的取出过程较复杂且难度大。

CN205839573U 公开了一种摩擦摆式支座在地震后限位销断头的取出结构，能够便捷的取出限位销断头，避免更换支座板或支座本体，大大降低支座维护成本。包括将限位挡块固定安装在下支座板上的限位销，所述限位销位于下支座板内的下部呈圆锥状，其圆锥角度为1～2°；所述下支座板内在限位销的正下方设置有槽口，并配置有可伸入该槽口内的楔形块，以及与限位销下端相适配的钢钉，该钢钉的底端具有与楔形块相同的斜度。此方案中采用取出结构将断裂的限位销从支座内部取出，锲形块打入槽口内而顶升钢钉，通过钢钉顶出断裂的限位销，限位销被顶出后，锲形块的拨出较为复杂，而且如限位销数量较多，则取出用长时效率低。

由此，现有的摩擦摆支座中的抗剪限位销，在地震后的更换难度大、用时长效率不高。

技术实现要素：

本发明提供的摩擦摆支座，可现实地震后抗剪限位销的便捷更换，提高摩擦摆支座的维修效率，本发明还提供摩擦摆支座中抗剪限位销的更换方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：摩擦摆支座，包括下座板组件、中座板组件、上座板组件、固定连接下座板组件和上座板组件的侧面固定板和抗剪限位销，其特征在于所述的抗剪限位销位于下座板组件的侧面且通过上固定件和下固定件固定，上固定件可拆卸的安装在上座板组件下端外围，下固定件可拆卸的安装在下座板组件上端外围，抗剪限位销的上端置于上固定件与上座板组件之间，下端置于下固定件与下座板组件之间。

优选的，所述的上座板组件包括上座板和设置于上座板下端外围的限位挡圈，上固定件可拆卸的装在限位挡圈上，抗剪限位销的上端位于上固定件与限位挡圈之间。

优选的，所述的限位挡圈的外侧面与下座板组件上端的外侧面齐平，上固定件与限位挡圈之间开有上安装孔，在下固定件与下座板组件之间开有与上安装孔对齐的下安装孔，抗剪限位销伸入上安装孔和下安装孔中。

优选的，所述的上固定件为套在限位挡圈外周的环形板，下固定件为套在下座板组件上端外周的环形板，上固定件通过锁紧螺栓锁紧在限位挡圈侧面，下固定件通过锁紧螺栓锁紧在下座板组件上端侧面。

优选的，所述的抗剪限位销的数量大于等于2，且抗剪限位销沿限位挡圈周向均匀间隔分布。

优选的，所述的上固定件为与限位挡圈外侧面贴合的条形板，且沿限位挡圈周向至少布置两个，上固定件通过锁紧螺栓锁紧在限位挡圈的侧面，下固定件为与上固定件相同的条形板，并通过锁紧螺栓锁紧在下座板组件上端侧面。

优选的，所述的抗剪限位销中间段的直径小于两端的直径，且抗剪限位销的上端被夹持在上安装孔中，下端被夹持在下安装孔中。

优选的，所述的上安装孔由开设在限位挡圈外侧面的半圆孔和开设在上固定件内侧面的半圆孔拼合而成，下安装孔由开设下支座组件上端外侧面的半圆孔和下固定件内侧面的半圆孔拼合而成。

以上所述的摩擦摆支座中抗剪限位销的更换方法，先将上固定件从上座板组件上拆卸、下固定件从下座板组件上拆卸，然后取出已折断的抗剪限位销，更换上新的抗剪限位销并将上固定件和下固定件回装，使抗剪限位销的上端位于上固定件与上座板组件之间，下端位于下固定件与下座板组件之间。

优选的，所述的“先将上固定件从上座板组件上拆卸、下固定件从下座板组件上拆卸，然后取出已折断的抗剪限位销”具体是指首先将上固定件从上座板组件上拆卸，将被折断的抗剪限位销的上半段从上固定件和上座板组件间取出，然后将下固定件从下座板组件上拆卸，将拆断的抗剪限位销的下半段从下固定件和下座板组件间取出。

本发明的摩擦摆支座，在正常使用状态下，允许中座板组件和上座板组件在温度范围内自由转动，实现水平限位功能，在地震状态下，上座板组件与下座板组件间的水平位置增大至将抗剪限位销剪断时，支座即开启摩擦摆功能，消耗地震能量。在上座板组件下端外围安装上固定件，下座板组件上端外围安装下固定件，即将抗剪限位销的安装面分为上下两层，抗剪限位销断裂，抗剪限位销的上半段滞留在上支座板组件与上固定件之间，抗剪限位销的下半段滞留在滞留在下支座板组件与下固定件之间，地震后，将上固定件从上支座组件上拆卸，即可取出抗剪限位销的上半段，将下固定件从下支座组件下拆卸，即取出抗剪限位销的下半段，由于上固定件和下固定件均为可拆卸安装，拆卸和安装均方便快捷，抗剪限位销的取出和更换都相当便捷，可提高摩擦摆支座的维修效率，并降低其维修成本。

本发明的摩擦摆支座中抗剪限位销的更换方法，通过上固定件和下固定件的折卸，实现抗剪限位销的取出，通过上固定件和下固定的回装实现抗剪限位销的更换安装，其更换方法操作简易，无需使用特殊工具进行拆装，更换效率高，实现更换方便快捷，降低修复支座所需造价，从根本上解决了支座中耗能零件更换的难度大效率低的难题，节省支座维护和保养过程中的人力，物力，财力投入。

附图说明

图1为具体实施方式中的一种摩擦摆支座的剖视图。

图2为摩擦摆支座的立体结构示意图。

图3为限位挡圈与上固定件的配合示意图。

图4 为中座板组件、下座板组件与下固定件的配合示意图。

图5为具体实施方式中的另一种摩擦摆支座的结构示意图。

图6为抗剪限位销的剖视图。

具体实施方式

下面结合图1至图6对本发明的实施例做详细说明。

摩擦摆支座，包括下座板组件1、中座板组件2、上座板组件3、固定连接下座板组件1和上座板组件3的侧面固定板4和抗剪限位销5，其特征在于所述的抗剪限位销5位于下座板组件1的侧面且通过上固定件6和下固定件7固定，上固定件6可拆卸的安装在上座板组件3下端外围，下固定件7可拆卸的安装在下座板组件1上端外围，抗剪限位销10的上端置于上固定件6与上座板组件3之间，下端置于下固定件7与下座板组件1之间。

如图1所示的摩擦摆支座，中座板组件2的上表面上镶嵌球面耐磨板使中座板组件2与上座板组件3之间形成主滑动副，下座板组件1的上表面镶嵌球面耐磨板使下座板组件1与中座板组件2之间形成次滑动副，在正常使用时，中座板组件2和上座板组件3相对于下座板组件1可实现温度范围内的水平位移，实现支座的限位功能，地震时，抗剪限位销被剪断后，上座板组件3在中座板组件2上的球面耐磨板上滑动，带动中座板组件2在下座板组件1的球面耐磨板上滑动，开启支座的摩擦摆功能，消耗地震能量，达到保护墩台与梁体结构的目的。其中抗剪限位销10设置于下座板组件1的外侧，通过上固定件6和下固定件7的双层结构固定，使抗剪限位销的上半段置于上座板组件3与上固定件6之间，下半段置于下座板组件1与下固定件7之间，抗剪限位销10被剪断后，上下段分离，当地震后，摩擦摆支座结构自动复位，如支座主体结构并未受到损坏，只需更换抗剪限位销10即可继续使用，则将上固定件6和下固定件7从支座上拆卸，即可取出断裂的抗剪限位销10进行更换，再将上固定件6和下固定件7回装，即实现摩擦摆支座的结构更换。

具体的，所述的上座板组件3包括上座板31和设置于上座板31下端外围的限位挡圈5，上固定件6可拆卸的装在限位挡圈5上，抗剪限位销10的上端位于上固定件6与限位挡圈5之间。通过限位挡圈5与上座板组件3下端的间隙，实现正常状态下，上座板组件3在温度范围内的水平位移。所述的限位挡圈5的外侧面与下座板组件1上端的外侧面齐平，上固定件6与限位挡圈5之间开有上安装孔8，在下固定件7与下座板组件1之间开有与上安装孔8对齐的下安装孔9，抗剪限位销10伸入上安装孔8和下安装孔9中。通过上安装孔8和下安装孔9限定抗剪限位销10的位置，方便抗剪限位销10的安装和定位，并使上固定件6的内侧面与限位挡圈5的外侧面接触，下固定件7的内侧面与下座板组件1上端的外侧面接触，抗剪限位销10的双层固定结构更加紧凑、牢固。

其中，所述的上固定件6为套在限位挡圈5外周的环形板，下固定件7为套在下座板组件1上端外周的环形板，上固定件6通过锁紧螺栓11锁紧在限位挡圈5侧面，下固定件7通过锁紧螺栓11锁紧在下座板组件1上端侧面。如图2所示，上固定件6和下固定件7均为环形结构，并均通过锁紧螺栓11锁紧固定，当抗剪限位销10被剪断后需要更换时，首先拆卸上固定件6上的锁紧螺栓11，使上固定件6相对于限位挡圈5可活动，将抗剪限位销10所在位置的上固定件6稍向上抬，使断裂后的抗剪限位销10上半段外露并取出，重复以上动作即将多个抗剪限位销10的上半段逐一取出，然后拆卸下固定件7的锁紧螺栓11，使下固定件6相对于下座板组件1可活动，将抗剪限位销10所在的位置的下固定件7稍向上抬，使断裂后的抗剪限位销10下半段外露并取出，重复以上动作妈将多个抗剪限位销10的下半段逐一取出，最后将新的抗剪限位销10置于上安装孔8和下安装孔9中，并重新紧固锁紧螺栓11将上固定件6和下固定件7回装，即完成抗剪限位销的更换。

其中，抗剪限位销的数量由支座的抗震要求及使用工况确定，所述的抗剪限位销10的数量大于等于2，且抗剪限位销10沿限位挡圈5周向均匀间隔分布。

在实际使用中，为了使抗剪限位销在剪断后取出更加方便，如图5所示，所述的上固定件6为与限位挡圈5外侧面贴合的条形板，且沿限位挡圈5周向至少布置两个，上固定件6通过锁紧螺栓11锁紧在限位挡圈5的侧面，下固定件7为与上固定件6相同的条形板，并通过锁紧螺栓11锁紧在下座板组件1上端侧面。当需要更换抗剪限位销10时，只需拆下上固定件6和下固定件7取出抗剪限位销10更换后将上固定件6和下固定件7回装即可。

其中，所述的抗剪限位销10中间段的直径小于两端的直径，且抗剪限位销10的上端被夹持在上安装孔8中，下端被夹持在下安装孔9中。所述的上安装孔8由开设在限位挡圈5外侧面的半圆孔和开设在上固定件6内侧面的半圆孔拼合而成，下安装孔9由开设下支座组件1上端外侧面的半圆孔和下固定件7内侧面的半圆孔拼合而成。如图6所示，抗剪限位销10为两端对称形状，中间段直径稍小，方便在安装时，使抗剪限位销10的上半段夹持在上安装孔中，下半段夹持在下安装孔中，上安装孔8和下安装孔9均由两个半圆孔拼合而成，通过锁紧螺栓11紧固后，抗剪限位销的上下两端分别被两个半圆孔夹紧，使抗剪限位销上下两端的夹持受力均等，保证抗剪限位销10抗剪力不因限位结构的分体而被减弱。

本发明还保护以上所述的摩擦摆支座中抗剪限位销的更换方法，先将上固定件6从上座板组件3上拆卸、下固定件7从下座板组件1上拆卸，然后取出已折断的抗剪限位销10，更换上新的抗剪限位销5并将上固定件6和下固定件7回装，使抗剪限位销10的上端位于上固定件6与上座板组件3之间，下端位于下固定件7与下座板组件1之间。

具体的，所述的“先将上固定件6从上座板组件3上拆卸、下固定件7从下座板组件1上拆卸，然后取出已折断的抗剪限位销10”具体是指首先将上固定件6从上座板组件3上拆卸，将被折断的抗剪限位销10的上半段从上固定件6和上座板组件3间取出，然后将下固定件7从下座板组件1上拆卸，将拆断的抗剪限位销10的下半段从下固定件7和下座板组件1间取出。

以上所述的摩擦摆支座中抗剪限位销的更换方法，通过上固定件和下固定件的折卸，实现抗剪限位销的取出，通过上固定件和下固定的回装实现抗剪限位销的更换安装，其更换方法操作简易，无需使用特殊工具进行拆装，更换效率高，实现更换方便快捷，降低修复支座所需造价，从根本上解决了支座中耗能零件更换的难度大效率低的难题，节省支座维护和保养过程中的人力，物力，财力投入。

本发明的优点在于：

1、抗剪限位销设置于支座侧面，用上固定件和下固定件进行安装固定，支座的主体结构不改变，抗剪限位销的安装简单，支座的组装简易。

2、上固定件和下固定件为上下层设计，且均为可拆卸安装，便于抗剪限位销剪断后的取出及更换，提高摩擦摆支座的维修效率，降低其维修成本。

3、抗剪限位销的上下端均由半圆孔拼合夹持，抗剪限位销上下端受力均等，支座的结构稳定性更强。

4、抗剪限位销的更换，无需使用特殊工具进行拆装，更换难度小效率高，从根本上解决了支座中耗能零件更换的难度大效率低的难题。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。