本发明属于桥梁结构控制技术领域，涉及到桥梁的减震技术，特别涉及到一种用于桥梁减震的弹性半固定支座。
背景技术：
桥梁在地震时，主梁的纵向位移较大，主梁的惯性力会传递给桥墩、桥台或索塔，造成这些结构承受较大的弯矩。目前通常的减震方法有：(1)在主梁与桥墩、桥台或索塔之间采用粘滞阻尼器；(2)采用抗震耗能支座；(3)采用调谐质量阻尼器(tmd)。虽然上述方法具有一定的减震功能，但粘滞阻尼器通常价格昂贵并且有漏油失效的风险；抗震耗能支座吸收地震能量的能力不足；常规的tmd需要经过足够的时间才能消耗地震的动能，而地震中的动能会在很短的时间就传递给结构，因此调谐质量阻尼器应用在桥梁上的地震减震效果也不明显。
技术实现要素：
本发明提供了一种用于桥梁减震的弹性半固定支座，包括滑动齿条、齿条滑槽、齿轮摆杆机构、弹簧。主梁相对于桥墩运动时，带动滑动齿条沿着齿条滑槽滑动；齿条带动相啮合的齿轮摆杆机构转动；齿轮摆杆机构与弹簧相连接；齿轮摆杆机构相当于一个杠杆，较小的弹簧力可以在齿条处获得较大的阻力，从而限制支座运动，达到既允许较小的相对位移，又限制较大位移的作用。该发明的优点是将原来桥梁的单一固定墩抵抗地震荷载的状况改变为由多个固定墩共同承受地震荷载的状态，从而减小地震对桥墩的破坏。而本发明的弹性半固定支座又能够有效地释放温度变化引起的多个固定支座间的主梁的内力。本发明结构紧凑，尺寸小于一般的抗震耗能支座。
本发明的技术方案：
一种用于桥梁减震的弹性半固定支座，包括滑动齿条1、齿条滑槽2、齿轮摆杆机构3、弹簧4和承压面5；在常规桥梁的固定支座的底板下设置包含上述构件的弹性限位机构作为弹性半固定支座；滑动齿条1限位于齿条滑槽2内，齿条滑槽2固定在承压面5上，主梁相对于桥墩运动时，带动滑动齿条1沿着齿条滑槽2滑动；滑动齿条1与齿轮摆杆机构3啮合，其带动齿轮摆杆机构3转动；齿轮摆杆机构3与弹簧4相垂直连接，弹簧4的两端固定在承压面5上；齿轮摆杆机构3相当于一个杠杆，较小的弹簧力可以在滑动齿条1处获得较大的阻力，从而限制弹性半固定支座运动，达到既允许较小的相对位移，又限制较大位移的作用，成为弹性半固定支座。在多跨桥梁的桥墩上可以设置多个弹性半固定支座，原来桥梁的单一固定墩抵抗地震荷载的状况改变为由多个固定墩共同承受地震荷载的状态，从而减小地震对桥墩的破坏；对于温度变化引起的多个固定支座间的主梁的内力又可以有效地释放。
本发明的效果和益处是：以齿轮摆杆机构3作为一个杠杆，从较小的弹簧4中获得较大的阻力来限制支座的相对运动，并且在多跨桥梁的桥墩上设置多个弹性半固定支座，由多个固定墩共同承受地震荷载，从而减小地震对桥墩的破坏，对于温度变化引起的多个固定支座间的主梁的内力又可以有效地释放。
附图说明
图1是一种用于桥梁减震的弹性半固定支座示意图。
图中：1滑动齿条；2齿条滑槽；3齿轮摆杆机构；4弹簧；5承压面。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
实施例
桥梁跨径布置为3×35米的三跨连续梁，宽度为18米，主梁为混凝土箱梁。在两个中间墩上设置弹性半固定支座，当桥梁经受地震作用时，主梁相对于墩会产生位移，在支座处主梁带动弹性半固定支座内的滑动齿条1沿着齿条滑槽2滑动；滑动齿条2带动相啮合的齿轮摆杆机构3转动；齿轮摆杆机构3与弹簧4相连接；齿轮摆杆机构3相当于一个杠杆，较小的弹簧力可以在齿条处获得较大的阻力，从而限制支座运动，达到既允许较小的相对位移，又限制较大位移的作用，因此由多个固定墩共同承受地震荷载，可以减小地震对桥墩的破坏。在没有地震发生时，温度变化引起的多个固定支座间的桥梁的纵向位移一般较小，传递到齿轮摆杆机构3处会引起小幅度的相对位移，造成弹簧4变形，随着弹簧力的增加，很快重新获得平衡，因此温度变化引起的变形得到有效的释放，温度应力就很小了。