一种具有吸能缓冲能力的限位装置的制作方法

本发明属于土木及桥梁工程结构减隔震技术领域，特别是涉及一种具有吸能缓冲能力的限位装置。

背景技术：

减隔震技术是一种能够改善结构抗震性能并降低地震危害性的技术，现以越来越多的应用于各类新建、改建及加固工程中，为了使工程结构具有较强的抵御地震及风载荷等外载荷的能力，同时防止工程结构突发撞击而遭到破坏，通常会在工程结构中增设限位装置。

对于现有的限位装置来说，其并不具有吸能缓冲能力，而且限位装置的抗震能力较差，无法对工程结构起到很好的保护作用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种具有吸能缓冲能力的限位装置，使限位装置具备了较强的抗震能力，能够对工程结构起到很好的保护作用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具有吸能缓冲能力的限位装置，包括吸能缓冲钢圈、上钢圈限位座及下钢圈限位座，所述上钢圈限位座固定安装在上部结构件上，所述下钢圈限位座固定安装在下部结构件上，上钢圈限位座与下钢圈限位座结构相同且上下对称分布；所述上钢圈限位座与下钢圈限位座均包括座体、销轴及导向钢轮，销轴安装在座体上，导向钢轮套装在销轴上，导向钢轮相对于销轴具有转动自由度；所述上钢圈限位座的导向钢轮与下钢圈限位座的导向钢轮之间通过吸能缓冲钢圈相连。

在所述上钢圈限位座的座体与上部结构件之间设置有上局部加强钢板，在所述下钢圈限位座的座体与下部结构件之间设置有下局部加强钢板，所述上局部加强钢板与上部结构件之间、下局部加强钢板与下部结构件之间均通过加强锚杆相固连。

所述上钢圈限位座的座体与上局部加强钢板之间、下钢圈限位座的座体与下局部加强钢板之间均采用可拆卸式连接结构。

所述上钢圈限位座的座体与上局部加强钢板之间、下钢圈限位座的座体与下局部加强钢板之间均采用螺栓连接。

所述吸能缓冲钢圈采用腰型结构，吸能缓冲钢圈两端为半圆弧形，吸能缓冲钢圈中部为平直段。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比，使限位装置具有吸能缓冲能力，并具备了较强的抗震能力。本发明将吸能缓冲钢圈作为耗能构件，通过吸能缓冲钢圈的受拉形变来吸收地震的能量，并利用吸能缓冲钢圈产生的弹塑性变形来限制工程结构出现较大的冲击破坏，从而对工程结构起到很好的保护作用。

附图说明

图1为本发明的一种具有吸能缓冲能力的限位装置(初始状态)结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为本发明的一种具有吸能缓冲能力的限位装置(自由让位状态)结构示意图；

图4为本发明的一种具有吸能缓冲能力的限位装置(吸能缓冲状态)结构示意图；

图中，1—吸能缓冲钢圈，2—上钢圈限位座，3—下钢圈限位座，4—上部结构件，5—下部结构件，6—座体，7—销轴，8—导向钢轮，9—上局部加强钢板，10—下局部加强钢板，11—加强锚杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～4所示，一种具有吸能缓冲能力的限位装置，包括吸能缓冲钢圈1、上钢圈限位座2及下钢圈限位座3，所述上钢圈限位座2固定安装在上部结构件4上，所述下钢圈限位座3固定安装在下部结构件5上，上钢圈限位座2与下钢圈限位座3结构相同且上下对称分布；所述上钢圈限位座2与下钢圈限位座3均包括座体6、销轴7及导向钢轮8，销轴7安装在座体6上，导向钢轮8套装在销轴7上，导向钢轮8相对于销轴7具有转动自由度；所述上钢圈限位座2的导向钢轮8与下钢圈限位座3的导向钢轮8之间通过吸能缓冲钢圈1相连。导向钢轮8在一定程度上还可以防止吸能缓冲钢圈1出现应力集中现象。

在所述上钢圈限位座2的座体6与上部结构件4之间设置有上局部加强钢板9，在所述下钢圈限位座3的座体6与下部结构件5之间设置有下局部加强钢板10，所述上局部加强钢板9与上部结构件4之间、下局部加强钢板10与下部结构件5之间均通过加强锚杆11相固连。

所述上钢圈限位座2的座体6与上局部加强钢板9之间、下钢圈限位座3的座体6与下局部加强钢板10之间均采用可拆卸式连接结构。

所述上钢圈限位座2的座体6与上局部加强钢板9之间、下钢圈限位座3的座体6与下局部加强钢板10之间均采用螺栓连接。

所述吸能缓冲钢圈1采用腰型结构，吸能缓冲钢圈1两端为半圆弧形，吸能缓冲钢圈1中部为平直段。

以发生地震时为例，在地震波作用下，特别是上部结构件4与下部结构件5之间将承受横向剪切力，导致上部结构件4与下部结构件5之间出现相对横向位移，当横向位移较小时，吸能缓冲钢圈1可在不发生形变的情况下实现自由让位，此时无需更换新的吸能缓冲钢圈1。当横向位移较大时，即上部结构件4与下部结构件5之间的相对横向位移量已经超出了吸能缓冲钢圈1的让位量，吸能缓冲钢圈1将被上下两个导向钢轮8牵拉变形，在吸能缓冲钢圈1变形过程中，将不断吸收和消耗地震能量，并对上部结构件4与下部结构件5的相对横向位移进行缓冲和限制，减少上、下部结构件的地震反应，从而对上、下部结构件起到了很好的保护。

当地震结束后，上部结构件4及下部结构件5得以保全，但吸能缓冲钢圈1已被损坏，此时只需将上下两个座体6上的销轴7拆下，便可将损坏的吸能缓冲钢圈1拆下，再更换上全新的吸能缓冲钢圈1。如果上钢圈限位座2和下钢圈限位座3也已损坏，只需卸掉座体与局部加强钢板之间的螺栓，即可将上下两个座体6分别从上局部加强钢板9和下局部加强钢板10拆下，便可更换上全新的钢圈限位座。因此，本发明主要部件的更换和安装都非常便捷，且省时省力。

根据实际抗震性能的不同，吸能缓冲钢圈1、座体6、销轴7及导向钢轮8的尺寸均可按照实际需要适配制造，以实现对限位装置的吸能缓冲能力的设定。具体设定时，确保吸能缓冲钢圈1在发生最大形变量时，上部结构件4与下部结构件5之间仍未达到极限横向位移量。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。