专利名称：一种减隔震支座装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于桥梁支座技术领域，尤其涉及一种具有高阻尼性能的减隔震支座
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背景技术：
具有减震和隔震性能是桥梁支座的一种特殊的性能，桥梁减隔震设计已成为桥梁抗震的主要发展方向，其中桥梁减隔震支座是最实用的措施。目前所使用的减隔震支座包括有铅芯支座、高阻尼支座和双曲面摩擦摆支座。其中铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座，由 于受到自身承载能力的限制只能适用于中小桥梁；摩擦摆支座，虽然具有较好的减震效果，但由于支座的摆动能够引起桥梁的升高，因此也不可能被广泛应用。而使用于桥梁上的如图I所示的由顶板2、支座底板I和设置于二者间的中间支座3、承压橡胶板4和位移滑动面21构成的盆式支座或如图2所示的由顶板2、支座底板I和设置于二者间的球形中间支座3和位移滑动面21构成的球形支座，基本上是靠所附加的E型钢、C型钢、锥形钢等金属阻尼耗能机构来实现减隔震功能，而构成上述盆式支座或球形支座的具有减隔震功能的金属耗能机构存在着体积庞大、重量重、制造成本高的缺陷，因此也难于被广泛采用。实用新型的内容本实用新型的目的就是提供一种不仅体积小、而且具有良好减隔震效果的减隔震支座装置。实现本实用新型上述目的所提出的技术方案为一种隔震支座装置，包括承载桥梁梁体的顶板、中间支座板、设置于二者间的位移滑动面和与桥墩固定的支座底板；在所述的支座底板与所述的顶板间设置有阻尼耗能机构，该阻尼耗能机构的结构包括设置在所述支座底板上的由高分子材料构成的阻尼耗能板、固定连接在所述阻尼耗能板的侧部、并卡接在所述顶板底部的滑槽中的外剪切板构成；并设置有防止所述的顶板与所述支座底板或中间支座底板二者间发生相对位移的剪切销。构成上述一种减隔震支座装置的附加技术特征还包括—所述的剪切销和阻尼耗能机构对称设置于所述顶板与支座底板的两侧；—所述的剪切销和阻尼耗能机构分别设置于所述顶板与支座底板的四个侧面；—所述的剪切销设置在所述的顶板与所述支座底板或中间支座底板间；—所述的剪切销串接在构成所述阻尼耗能机构的外剪切板、阻尼耗能板和支座底板中；—所述的阻尼耗能板与所述的支座底板间设置有内剪切板；—所述的阻尼耗能板是将耗能板的板面直接外剪切钢板和支座底板相贴合。本实用新型所提供的一种减隔震支座装置，与现有技术相比具有以下优点其一，由于在构成该分离式减隔震支座装置的支座底板与顶板间设置有由塑料或橡塑阻尼耗能板和外剪切板构成的阻尼耗能机构，该耗能机构有效吸收地震所产生的能量，因此可以有效降低地震对桥梁的破坏力；同时在顶板与支座底板或中间支座底板二者间设置有防止发生相对位移的剪切销；因此可以控制支座在非地震状态保持常规的承载、转角性能；其三，该分离式减隔震支座装置充分利用普通支座的外部安装空间布置减隔震装置，因而具有结构简单、体积小，重量轻、成本低的特点。
图I现有技术中所使用的盆式橡胶支座的结构示意图；图2现有技术中所使用的球型橡胶支座的结构示意图；图3为本实用新型提供的减隔震盆式支座装置的结构示意图；图4为上述减隔震盆式支座装置剖面的结构示意图；图5为减隔震盆式支座装置的第二种结构示意图；图6为减隔震盆式支座装置的第三种结构示意图；图7为减隔震盆式支座装置的第四种结构示意图；图8为减隔震盆式支座装置的第五种结构示意图；图9为减隔震球形支座装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型提供的一种减隔震支座装置的结构作进一步的详细说明如图3和图4所示为本实用新型提供的减隔震支座装置的结构示意图，其结构包括由用于承载桥梁梁体的顶板2、中间支座板3、设置于二者间的位移滑动面21、与桥墩固定的支座底板I以及设置于中间支座板3与支座底板I间的承压橡胶板4构成的盆式橡胶支座；在构成上述盆式橡胶支座的支座底板I侧部设置有由高分子材料构成的塑料或橡塑阻尼耗能板23、固定连接在上述塑料或橡塑阻尼耗能板侧部并卡接在上述顶板2底部的滑槽27中的外剪切板24构成的阻尼耗能机构；在上述顶板2与支座底板I间固定有防止发生相对位移的剪切销25。其工作原理为地震发生时，设定地震波的方向沿图4中箭头所示，则剪切销25被地震力与所固定的顶板2与支座底板I剪断，梁体带动顶板2沿抗震滑动面21滑动，对应外剪切钢板24与固定于桥墩上的支座底板I间产生相对位移，并带动其中的阻尼耗能材料产生剪切耗能，尽可能的有效消耗顶板2上所承载桥梁梁体与支座底板I所固定的桥墩之间产生破坏性地震能量，降低地震对桥梁的破坏。如图5所示，构成上述减隔震支座装置的剪切销25还可以设置在顶板2与中间支座板3间，当地震的震级较高时，剪切销25被地震力与所固定的顶板与中间支座板3剪断，并由阻尼耗能材料产生剪切耗能，同样可以有效消耗顶板2上所承载桥梁梁体与支座底板I所固定的桥墩之间产生破坏性地震能量，可以有效降低地震对桥梁的破坏。构成上述减隔震支座装置的结构中，为了提高支座的减隔震性能，提高支座的抗震性能，在实际产品设计中，可根据需要将剪切销和由阻尼耗能板、外剪切板构成的阻尼耗能机构28对称设置于顶板与支座底板的两侧(如图4所示);或分别设置在顶板与支座底板的四个侧面(如图8所示)，构成双向的减隔震支座装置，其抗震减震的效果或更好。如图6所示，在构成上述减隔震支座装置的结构中，可以直接将剪切销25串接在构成所述阻尼耗能机构的外剪切板24、阻尼耗能板23和支座底板I中。当发生地震时，剪切销25被地震力与所固定的外剪切钢板24及支座底板I剪断，梁体带动顶板2沿抗震滑动面21滑动，对应剪切钢板24与支座底板I间产生相对位移,并由阻尼耗能板产生剪切耗能，降低了地震对桥梁的破坏。如图7、4、8所示，在上述的减隔震支座装置的结构中，为了降低支座的生产成本和简化制造工艺，在构成阻尼耗能机构的阻尼耗能板23与支座底板I间设置有内剪切板22，即将阻尼耗能板23直接同内剪切钢板22和外剪切钢板24硫化为一体结构，再利用螺栓26将内剪切钢板22固定在支座底板I上。地震时，剪切销25即可被地震力与所固定的剪切钢板22、24剪断，由阻尼耗能板产生剪切耗能；同时，阻尼耗能机构通过螺栓安装在支座的外部，使得维护、检修和拆卸更简单方便。其中，图7是本专利申请的最佳实施方式。在上述减隔震支座装置的结构中—剪切销25，可以采用软钢金属，也可以采用铅材料，软钢和铅屈服后耗能能力很强，进一步提高了结构的阻尼耗能能力。抗剪销25的作用是，控制支座在非地震状态保 持常规性能，承载、转角等，耗能装置不产生作用。在实际产品应用中抗剪销25也可以设计成抗剪挡块的形式，这样只需调整抗剪挡块与中间支座板的距离就可以形成单向活动支座和多项活动支座。——剪切钢板24插接在支座顶板2的滑槽27中，剪切钢板22与支座底板I通过螺栓26链接，这样只要卸掉螺栓26，就可以方便的拆卸耗能装置。—阻尼耗能板材23，一般采用高分子耗能材料，包括高阻尼橡胶材料、粘弹性橡胶材料，粘弹性聚氨酯材料，及相应的改性材料构成。—构成阻尼耗能机构的阻尼耗能板23是将耗能板的板面(而非较小的侧面)直接与内、外剪切钢板22、24或支座底板I相贴合，不仅可以有效降低分离式减隔震支座装置的体积，更重要的是可以在有效提高吸收地震能量的基础上还可以有效降低顶板2与支座底板I的因震动产生的位移幅度，大大降低地震对支座所产生的破坏力，延长了其使用寿命O将由高分子材料构成的塑料或橡塑阻尼耗能板23、固定连接在上述塑料或橡塑阻尼耗能板侧部、并卡接在上述顶板2底部的滑槽27中的外剪切板24以及内剪切钢板22构成的阻尼耗能机构以及在上述顶板2与支座底板I间(或在顶板2与中间支座板3间、以及插接于内、外剪切钢板和所夹的阻尼耗能中)固定防止发生相对位移的剪切销25同样可以设置在如图9所示的球形支座上，并能够达到同样的减隔震的目的。
权利要求1.一种减隔震支座装置，包括承载桥梁梁体的顶板、中间支座板、设置于二者间的位移滑动面和与桥墩固定的支座底板；其特征在于，在所述的支座底板与所述的顶板间设置有阻尼耗能机构，该阻尼耗能机构的结构包括设置在所述支座底板上的由高分子材料构成的阻尼耗能板、固定连接在所述阻尼耗能板的侧部、并卡接在所述顶板底部的滑槽中的外剪切板构成；并设置有防止所述的顶板与所述支座底板或中间支座底板二者间发生相对位移的剪切销。
2.如权利要求I所述的一种减隔震支座装置，其特征在于所述的剪切销和阻尼耗能机构对称设置于所述顶板与支座底板的两侧。
3.如权利要求I所述的一种减隔震支座装置，其特征在于所述的剪切销和阻尼耗能机构分别设置于所述顶板与支座底板的四个侧面。
4.如权利要求1、2或3所述的一种减隔震盆式支座装置，其特征在于所述的剪切销设置在所述的顶板与所述支座底板或中间支座底板间。
5.如权利要求1、2或3所述的一种减隔震支座装置，其特征在于所述的剪切销串接在构成所述阻尼耗能机构的外剪切板、阻尼耗能板和支座底板中。
6.如权利要求I所述的一种减隔震支座装置，其特征在于所述的阻尼耗能板与所述的支座底板间设置有内剪切板。
7.如权利要求I所述的一种减隔震支座装置，其特征在于所述的阻耗能板是将耗能板的板面直接与外剪切钢板和支座底板相贴合。
专利摘要本实用新型属于桥梁伸缩装置技术领域，具体地讲公开了一种具有高阻尼性能的减隔震支座装置。其主要技术方案包括承载桥梁梁体的顶板、中间支座板、设置于二者间的位移滑动面和与桥墩固定的支座底板；在支座底板与顶板间设置有阻尼耗能机构，该阻尼耗能机构的结构包括设置在支座底板上的由高分子材料构成的阻尼耗能板、固定连接在阻尼耗能板的侧部、并卡接在顶板底部的滑槽中的外剪切板构成；并设置有防止顶板与所述支座底板或中间支座底板二者间发生相对位移的剪切销。该结构的分离式减隔震支座装置不仅具有良好的减隔震性能，同时还具有结构简单、体积小、重量轻和成本低的特点，可广泛适用于各种桥梁上。
文档编号E01D19/04GK202626828SQ201220288050
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者张保忠, 宫小能, 李英娣, 侯若敬, 金家康, 周笑, 高双全, 邓乃伏, 郭勇 申请人:衡水中铁建工程橡胶有限责任公司