专利名称：一种铅阻尼减隔震型曲面钢支座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种减震式曲面钢支座，属于桥梁架设及相关领域，特别是一种基于铅挤压式阻尼器的减震曲面钢支座。。
背景技术：
目前，在桥梁或者其它建筑的抗风和抗震工程领域中，普遍的采用的加大结构刚度的抗震方式，这样的结构形式不能起到减小地震能量的作用，而且还会提高工程造价。采用耗能减震技术，可借助耗能减震装置耗散地震输入的能量，达到保护工程结构的目的。现有技术中，大多采用曲面钢支座或球型钢支座来达到耗能减震的目的，但仅仅依靠支座本身来减小突发情况产生的冲击力往往不够理想，尤其是对于曲面钢支座，增强其减隔震的功能是当下本领域技术人员面临的一个技术难题。 发明内容本实用新型为解决现有技术中曲面钢支座耗能减震能力不理想的技术问题，设计了一种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，通过在曲面钢支座的结构中增设铅挤压式阻尼器，增强了曲面钢支座的抗冲击力的能力。本实用新型为实现上述发明目的采用的技术方案是，一种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，结构中包括上支座顶板、借助横向导向机构与上支座顶板形成水平滑动配合的凸曲面上衬板、凹曲面下座板，凸曲面上衬板的下端面借助曲面滑板组件与凹曲面下座板形成密封转动配合，在凹曲面下座板的下方增设下支座底板，并沿曲面钢支座的纵向设置铅挤压式阻尼器A，所述的铅挤压式阻尼器A定位在下支座底板与凹曲面下座板上。本实用新型的有益效果是本实用新型是在普通桥梁支座上增加了一种具有耗能能力的铅阻尼器。当桥梁或其它建筑因风力、地震等因素产生比较大的震动时，本实用新型中的阻尼器能够起到良好的耗能阻尼的效果。本实用新型所述的铅阻尼器属于金属屈服阻尼器，其阻尼材料为金属铅，铅阻尼器通过挤压铅材料产生阻尼力，可以得到饱满的滞回曲线，阻尼比大，阻尼力可调。金属铅的结晶构造是面芯立方体，塑性变形能力好，在室温条件下可变形并会发生动态回复和动态再结晶；通过回复和再结晶，应变硬化将消失，铅的组织和性能将恢复至变形前得状态，因此不产生残余应力，所有理论上铅是一种在是室温下做塑性循环时不会发生累计疲劳现象的金属材料。本实用新型与现有技术相比具有如下优点；1、本实用新型为普通曲面钢支座与铅阻尼器的组合体，阻尼器无需单独安装，提高了施工进度；2、铅阻尼器挤压力和耗能能力基本上与速度无关，具有“库仑摩擦”的特点；3、铅阻尼器所用的铅材料不受工作硬化和疲劳的影响，具有良好的耐久性，震后也无需更换；4、由于铅材料的屈服特性，使本实用新型具有阻尼比大，阻尼力可调，滞回曲线饱满，并且不会出现因过载而产生破坏等优点；5、结构简单，无需维护，安装方便快捷。[0008]
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
图I是在上支座顶板与凸曲面上衬板上、以及在下支座底板与凹曲面下座板上均设置铅阻尼器的曲面钢支座的结构示意图。图2是图I中B向的剖面示意图。图3是本实用新型中铅挤压式阻尼器A的结构示意图。图4是本实用新型中铅挤压式阻尼器B的结构示意图。附图中，I是上支座顶板，2是上平面滑板组件，3是凸曲面上衬板，3-1是导向条A，4是凹曲面下座板，4-1是导向条B，5是曲面滑板组件，6是铅挤压式阻尼器A，6-l是缸体A, 6-2是密封端盖A, 6-3是活塞杆A, 6-4是中空铅棒A, 6-5是铅挤压环凸A, 7是下支 座底板A，8是下平面滑板组件A，9是铅挤压式阻尼器B，9-1是缸体B，9-2是密封端盖B，9-3是活塞杆B，9-4是中空铅棒B，9-5是铅挤压环凸B。
具体实施方式
参看图I和图2，一种铅阻尼式减震式曲面钢支座，结构中包括上支座顶板I、借助横向导向机构与上支座顶板I形成水平滑动配合的凸曲面上衬板3、凹曲面下座板4，凸曲面上衬板3的下端面借助曲面滑板组件5与凹曲面下座板4形成密封转动配合，在凹曲面下座板4的下方增设下支座底板7，并沿曲面钢支座的纵向设置铅挤压式阻尼器A6，所述的铅挤压式阻尼器A6定位在下支座底板7与凹曲面下座板4上。参看图3和图1，上述的铅挤压式阻尼器A6的结构中包括定位在凹曲面下座板4上的缸体A6-1及缸体两端的密封端盖A6-2、穿过缸体A6-1及密封端盖A6-2并与下支座底板7固定连接的活塞杆A6-3、以及填充在活塞杆A6-3与缸体A6-1之间的铅形成的中空铅棒A6-4，活塞杆A6-3在缸体A6-1内的部分设有铅挤压环凸A6-5。参看图I和图2，上述的横向导向机构的结构中包括设置在上支座顶板I底面的导向槽A、以及设置在导向槽A内并定位在凸曲面上衬板3上的导向条A3-1。参看图I和图2，上述的曲面钢支座的结构中还设有与铅挤压式阻尼器A6配套的纵向导向机构，以上纵向导向机构的结构中包括设置在下支座底板7顶面的导向槽B、以及设置在导向槽B内并定位在凹曲面下座板4上的导向条B4-1。参看图I和图2，在凹曲面下座板4与下支座底板7之间还设有下平面滑板组件8。参看图I和图2，沿横向导向机构还设有铅挤压式阻尼器B9，铅挤压式阻尼器B9定位在上支座顶板I与凸曲面上衬板3上。参看图4和图1，上述的铅挤压式阻尼器B9的结构中包括定位在凸曲面上衬板3上的缸体B9-1及缸体两端的密封端盖B9-2、穿过缸体B9-1及密封端盖B9-2并与上支座顶板I固定连接的活塞杆B9-3、以及填充在活塞杆B9-3与缸体B9-1之间的铅形成的中空铅棒B9-4，活塞杆B9-3在缸体B9-1内的部分设有铅挤压环凸B9-5。参看图I和图2，上述的铅挤压式阻尼器A6设有两组，沿纵向对称分布在曲面钢支座的两侧。[0022]参看图I和图2，上述的铅挤压式阻尼器B9设有两组，沿横向对称分布在曲面钢支座的两侧。本实用新型中设置在上支座顶板I与凸曲面上衬板3上的铅挤压式阻尼器B与设置在下支座底板7与凹曲面下座板4上的铅挤压式阻尼器A采用同一种结构，其工作原理也相同。铅阻尼器外形为筒形，空腔内灌注工业纯铅，纯度达99. 99%以上。其工作原理是参看图3，本实用新型中的铅挤压式阻尼器A的结构中包括缸体A、密封端盖A、活塞杆A、中空铅棒A、铅挤压环凸A、密封圈A，铅阻尼器所受外力首先作用在活塞杆A上，活塞杆A挤压缸体A内的铅产生塑性变形，将建筑或者桥梁因风力、地震等因素产生的震动转化为势能和热能，完成了能量转换，起到了消能、耗能和阻尼的效果。本实用新型是普通桥梁橡胶支座与上述铅挤压式阻尼器的组合体，在正常的运营状态下能实现普通支座的基本功能。图I中去掉设置在上支座顶板与凸曲面上衬板上的铅阻尼器就是一个单向活动型支座，沿纵向设置的铅挤压式阻尼器6A的缸体A限位在设置在 凹曲面下座板4上的一对插槽之间，活塞杆A的两端分别穿过插槽与下支座底板7上的限位档块连接；当支座受到沿纵向的外力时，下支座底板7带动活塞杆A产生位移，往复运动挤压铅做功，以达到耗能的目的。在纵向设置铅阻尼器的基础上，在横向也设置铅阻尼器，即成为一个图I中表示的固定型支座。参看图1，沿横向设置的铅挤压式阻尼器B的缸体B限位在设置在凸曲面上衬板3上的一对插槽之间，活塞杆的两端分别穿过插槽与上支座顶板I上的限位档块连接；当支座受到沿横向的外力时，上支座顶板I带动活塞杆B产生位移，往复运动挤压铅做功，以达到耗能的目的。本实用新型中使用的铅阻尼器为减震元件，它依靠金属铅屈服点低、塑性变形好、可以动态再结晶、无疲劳等特点，将震动能量转换成铅的塑性势能，最终转换成热能，完成了能量的转换，达到了消能、耗能的效果。
权利要求1.一种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，结构中包括上支座顶板(I)、借助横向导向机构与上支座顶板(I)形成水平滑动配合的凸曲面上衬板(3)、凹曲面下座板(4)，凸曲面上衬板(3)的下端面借助曲面滑板组件(5)与凹曲面下座板(4)形成密封转动配合，其特征在于在凹曲面下座板(4)的下方增设下支座底板(7)，并沿曲面钢支座的纵向设置铅挤压式阻尼器A (6)，所述的铅挤压式阻尼器A (6)定位在下支座底板(7)与凹曲面下座板(4)上。
2.根据权利要求I所述的ー种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，其特征在于所述的铅挤压式阻尼器A (6)的结构中包括定位在凹曲面下座板(4)上的缸体A (6-1)及缸体两端的密封端盖A (6-2)、穿过缸体A (6-1)及密封端盖A (6-2)并与下支座底板(7)固定连接的活塞杆A (6-3)、以及填充在活塞杆A (6-3)与缸体A (6_1)之间的铅形成的中空铅棒A(6-4)，活塞杆A (6-3)在缸体A (6-1)内的部分设有铅挤压环凸A (6_5)。
3.根据权利要求I所述的ー种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，其特征在于所述的横向导向机构的结构中包括设置在上支座顶板(I)底面的导向槽A、以及设置在导向槽A内并定位在凸曲面上衬板(3)上的导向条A (3-1)。
4.根据权利要求I所述的ー种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，其特征在于所述的曲面钢支座的结构中还设有与铅挤压式阻尼器A (6)配套的纵向导向机构，以上纵向导向机构的结构中包括设置在下支座底板(7)顶面的导向槽B、以及设置在导向槽B内并定位在凹曲面下座板(4)上的导向条B (4-1)。
5.根据权利要求I所述的ー种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，其特征在于在凹曲面下座板(4)与下支座底板(7)之间还设有下平面滑板组件(8)。
6.根据权利要求I所述的ー种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，其特征在于沿横向导向机构还设有铅挤压式阻尼器B (9)，铅挤压式阻尼器B (9)定位在上支座顶板(I)与凸曲面上衬板(3)上。
7.根据权利要求6所述的ー种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，其特征在于所述的铅挤压式阻尼器B (9)的结构中包括定位在凸曲面上衬板(3)上的缸体B (9-1)及缸体两端的密封端盖B (9-2)、穿过缸体B (9-1)及密封端盖B (9-2)并与上支座顶板(I)固定连接的活塞杆B (9-3)、以及填充在活塞杆B (9-3)与缸体B (9_1)之间的铅形成的中空铅棒B(9-4)，活塞杆B (9-3)在缸体B (9-1)内的部分设有铅挤压环凸B (9_5)。
8.根据权利要求I所述的ー种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，其特征在于所述的铅挤压式阻尼器A (6)设有两组，沿纵向对称分布在曲面钢支座的两侧。
9.根据权利要求6所述的ー种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，其特征在于所述的铅挤压式阻尼器B (9)设有两组，沿横向对称分布在曲面钢支座的两侧。
专利摘要一种铅阻尼减隔震型曲面钢支座，解决了现有技术中曲面钢支座耗能减震能力不理想的技术问题，采用的技术方案是，在普通曲面钢支座的结构中增设铅挤压式阻尼器。当桥梁或其它建筑因风力、地震等因素产生比较大的震动时，铅阻尼器所受外力首先作用在活塞杆上，活塞杆挤压密封腔内的铅产生塑性变形，将建筑或者桥梁因风力、地震等因素产生的震动转化为势能和热能，完成了能量转换，起到了消能、耗能和阻尼的效果。由于金属铅的结晶构造是面芯立方体，塑性变形能力好，在室温条件下可变形并会发生动态回复和动态再结晶；通过回复和再结晶，应变硬化将消失，铅的组织和性能将恢复至变形前得状态，因此不产生残余应力。
文档编号E04B1/36GK202626825SQ201220222819
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者张洪旺, 张显宗, 贾双双, 于俊凯, 焦洪竹, 赵保锋, 孙善武 申请人:衡水橡胶股份有限公司