一种新型码头抗震支座的制作方法

本实用新型涉及码头抗震技术领域，具体为一种抗震性优越的码头支座。

背景技术：

港口作为水陆联运的枢纽，对区域和国家的经济具有举足轻重的影响。码头作为重要的港口设施之一，对于维持港口的正常运营必不可少。码头结构除承受其自身重力、堆货荷载、起重运输机械荷载、船舶荷载、波浪力等荷载外，对于处于地震区的码头，还要遭受地震作用。国内外近年来的港口工程震害表明，码头结构在地震作用下易于遭到破坏，并会带来极大的直接和间接经济损失，高桩码头作为重要的码头结构型式之一，具有对波浪反射小、泊稳条件较好、对挖泥超深的适应性强和砂石料用料少等特点，并且特别适用于软土地基，因而在港口工程中得到广泛应用。

如何确保高桩码头结构在地震中的安全，如何选择与设计合适的抗震和减隔震装置以达到提高码头结构抗震性能的目的，是高桩码头设计的重要课题。在强震作用下，高桩码头的震害主要集中在下部桩基础上，主要破坏形式为地基土液化和软硬土层变化引起的桩身变形过大、叉桩破坏、桩和上部结构连接破坏、回填土液化、挡土结构破坏以及岸坡失稳等。上部结构的破坏主要表现在高桩码头桩台碰撞、错动、挤压及扭转，并且在前方和后方桩台的伸缩缝处以及相邻结构段分缝处的面板和路面混凝土损坏，门机轨道的损坏以及振动造成的门机破坏。

本申请人阅读大量国内外码头抗震、减隔震文献及专利发现目前市场上基本没有专门用于高桩码头的抗震支座。市面上的其他抗震支座一般结构比较复杂，制造加工工艺要求较高，不利于生产加工，施工不方便且造价高。同时，抗震支座实现结构自动复位的功能的方面出现很多不足，甚至难以实现结构构件的自动恢复到原本的位置，存在很大的安全和功能问题。

技术实现要素：
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本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术不足，提出一种具有自动复位功能、结构简单稳定的抗震支座。

本实用新型提供了一种可以自动复位、抗扭和抗拉拔的新型码头抗震支座，用于解决上述背景提出的现有技术中的问题。

本实用新型提供如下技术方案：

一种新型码头抗震支座，其特征在于：包括与码头上部结构连接的上底座，上开螺栓孔，上底座带有环型钢箍；与码头桩帽连接的下底座，上开螺栓孔，下底座带有环型钢箍；内含钢球体，位于上底座和下底座之间；上底座对应钢球体位置设置有凹圆弧形，与刚球体上部连接，下支座体对应钢球体位置设置有凹圆弧形，与刚球体下部连接；上连接部和下连接部表面均设置有耐磨层；上底座螺栓，连接上底板和码头上部结构；下底座螺栓，连接下底板和码头桩帽；上支座体和下支座体之间设置有竖向弹簧，可相对运动；下底座内部设置环向弹簧，可相对移动，上、下底座体的环型钢箍之间设置有橡胶圈。

优选的，所述上连接部和下连接部表面设置有聚四氟乙烯不粘涂层。

优选的，环形橡胶圈形成抗震支座内部密封。

优选的，环向弹簧沿钢球体径向方向设置，端部弧形。

优选的，环向弹簧长度大于下底板环型钢箍半径与钢球体半径的差值。

优选的，竖向弹簧高度大于钢球体直径，上下端部固定。

优选的，上连接部和下连接部的凹圆弧形球面半径均不小于钢球体的半径。

优选的，橡胶圈具有强压缩性。

本实用新型的有益效果是:

(1)本实用新型多个抗震弹簧可以进行同时工作，将码头上部压力进行分散，增加抗震装置耐久性，延长使用寿命，抗震弹簧在码头负荷作用下可以进行协助工作，增加抗震装置的抗震强度，橡胶圈密封装置可以保护抗震装置内部不收外界空气腐蚀；

(2)本实用新型在上、下底座之间设置有钢球体、环向弹簧和竖向弹簧，在地震荷载作用下，上、下底座将产生一定的相对位移，任意的相对位移均可导致弹簧产生较大的回复力，并且由于凹圆弧球面的存在，可使支座产生一定位移后能够自动复位；

(3)本实用新型通过设置竖向弹簧和钢球体，能够承受较大的竖向荷载，可减少扭转所引起的梁端碰撞破损；

(4)本实用新型上、下底钢筋环箍之间设置有橡胶圈，在强地震作用下可限制码头上、下结构之间较大的相对位移，进而可作为抗震的补充和安全储备。

(5)本实用新型结构简单、施工方便、制造容易，可满足不同码头结构的抗震需求，具有较大的推广应用前景。

附图说明

图1显示为本实用新型的俯视图；

图2显示为本实用新型的A-A剖面图；

图3显示为本实用新型的B-B剖面图。

图4显示为本实用新型的结构连接示意图；

其中：1上部结构；2直桩；3叉桩；4桩帽；5抗震支座本体；6上底座；7下底座；8上底座螺栓；9下底座螺栓；10橡胶圈；11耐磨层；12钢球体；13竖向弹簧；14环向弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例说明本实用新型的实施方式，对本实用新型的技术方案进行完整清晰的描述。所描述的实施例仅是一部分实施例，不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅附图1至图4，本实用新型提供的一种实施例：一种新型码头抗震支座，包括抗震支座本体5；抗震支座本体5上侧设置有码头上部结构1，抗震支座本体5底部连接码头桩帽4，桩帽位于叉桩3之上，上部结构1、直桩2、叉桩3和桩帽4内部均设有箍筋，上部结构1、直桩2、叉桩3、桩帽4和抗震支座本体5构成码头结构。

使用时，首先将上底座体6、下底座体7和钢球体12加工打磨好，在上底座体6和下底座体7的凹圆弧球面上涂抹聚四氟乙烯不粘涂层作为耐磨层11；然后将刚球体12放置于下底座体7的下连接部上，随后将环向弹簧14和竖向弹簧13安装下底座体7上面，随后将橡胶圈10安装完成，再把上底座6放于钢球体3上并固定，这样便将桥梁抗震钢支座组装完成；最后在上底座体6和下底座体7相应位置所预留的螺栓孔内穿设上底座螺栓8和下底座螺栓9将支座固定在码头上部结构1和桩帽4之间。

本实用新型的上底座体6和下底座体7环型钢箍结构具有一定的间隙，间隙宽度为B1，内设高压缩性橡胶圈10，上底座体6和下底座体7竖直间隙为H2，H1和H2根据计算分析确定其大小；本实用新型通过设置在上底座体6和下底座体7之间的钢球12和环向弹簧14，在地震荷载作用下，上底座体6和下底座体7之间将产生一定的相对位移，任意的相对位移都能使弹簧产生较大的回复力，由于上、下连接部的存在，可使本实用新型产生位移后自动复位；由于设置在下底座体7上的竖向弹簧13和钢球体12，本实用新型可承受较大的竖向压力，同时弹簧13还可以承受一定的竖向拉力，使支座具有一定的竖向抗拉能力，能够保证码头上部结构和作业的安全性；当上部结构1产生一定的扭转时，弹簧能够产生一定的变形而具有较强的回复力，可使上部结构自动复位，从而将上部结构的扭转变形限制在一定范围内，减少扭转所引起的破坏；本实用新型上、下底座环型钢箍之间设置有橡胶圈，在强地震作用下可限制码头上、下结构之间较大的相对位移，可作为抗震的补充和安全储备，显著提高码头结构的抗震能力和减少地震灾害；并且本实用新型的抗震强度可通过改变该支座的弹簧刚度、数量和凹圆弧球面与钢球体12的半径、Hl和H2等参数，以满足不同码头结构的抗震需求。

本实用新型在地震作用下，可通过弹簧13和14来耗散地震能量，由于上、下底座连接处凹圆弧球面的存在，可实现梁体的自复位功能；结构简单、受力明确，加工制造容易，通过合理的计算分析和有限的实验便能够获得较优的方案，可使支座具有自主复位、多方向限位、竖向抗拉能力等多种功能，使码头结构获得较优的抗震性能，并且可以降低码头结构震后的维修加固费用。

以上描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。