一种多维协调自复位桥梁支座

本发明涉及一种桥梁支座，具体涉及一种多维协调自复位桥梁支座。

背景技术：

减震支座是近年来快速发展的一种用于建筑结构底部的减隔震技术，利用隔震支座延长结构基础自震周期，同时让变形集中于隔震支座，减小地震输入给上部结构的能量，从而减轻结构自身的地震响应，为结构提供更好的安全防护。随着近年来世界范围内地震频发，大量地震灾害表明，竖向地震对结构物的影响不能忽视，而现阶段，国内外对隔震技术的研究主要停留在单纯的水平隔震上，对同时实现水平和竖向隔震的研究还不多见。建筑结构所受到的环境荷载作用来自不同方向，传统的单向隔震支座无法对不同方向的风振和地震进行控制，并且传统隔震支座大多没做考虑余震的影响，一般支座在余震的作用下会产生较大的残余位移导致震后复位困难，因此需要开发一种能够对不同方向的风振和地震进行控制且具有复位功能的桥梁支座。

专利cn204825623u公开了一种两级限位侧弹性隔震支座，但是这种支座板簧上需预留螺栓孔，具有初始缺陷，使用时会出现应力集中于螺栓连接处，不能很好的发挥板簧耗能作用，使用时钢片之间相互挤压损伤较大，两级限位侧弹性支座发生对角线运动时，板簧同时受到压和不利的剪共同作用，容易导致板簧损坏且不能很好的利用破板簧的恢复力。

技术实现要素：

【技术问题】

传统隔震支座功能不完备，不能同时有效控制水平和竖向耗能且没有自复位功能。

【技术方案】

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多维协调自复位桥梁支座，能对来自不同方向的风振和地震进行控制。该抗震系统构造简单，实用性强。在不同强度的风振地震作用下，该系统受力均匀、稳定，耗能体系稳固有效，能够同时抵抗竖向震动和水平震动，具有一定的抗扭能力。该支座具有足够的耗能能力且具有良好的震后自复位功能，可以有效地消耗地震能量，从而实现在不同强度地震作用下的多重减隔震作用，对建筑结构起到很好的保护作用。本发明的技术方案具体如下：

一种多维协调自复位桥梁支座，包括上连接板、下连接板、柱筒和板簧，柱筒上端固定在上连接板的下表面，下连接板上表面固定有减震支座，柱筒套在减震支座上，减震支座的高度高于柱筒内空心柱的高度，板簧两端卡有限位件，限位件固定在下连接板上，板簧的个数为三个以上，各板簧在柱筒周围等间距分布，且各板簧中部外侧抵靠在柱筒侧面上。

进一步的，所述柱筒侧面上的板簧抵靠处为平面。

进一步的，所述柱筒是截面为多边形的柱体，所述板簧抵靠处的柱筒侧面是柱筒的一个面。

进一步的，所述板簧的数量是四个，所述柱筒是八棱柱。

进一步的，所述柱筒是截面为八边形的钢筒。

进一步的，所述柱筒侧面上的板簧抵靠处还具有若干限位板，限位板垂直于柱筒侧面，两个限位板构成一个限位板组，限位板组的组数与所述板簧的个数相同，各板簧的中部在竖直方向上分别卡在各限位板组之间。

进一步的，所述限位板是限位钢板。

进一步的，还包括若干限位棒，各限位棒贴住板簧中部内侧，限位棒垂直于下连接板，限位棒的上部和下部分别固定在各限位板组的上下两个限位板，板簧中部在水平方向上卡在柱筒和限位棒之间，板簧中部在水平方向上卡在柱筒和限位棒之间。

进一步的，限位棒两个一组，限位棒组的组数与板簧个数相同，各限位棒组和柱筒在水平方向上卡住板簧。

进一步的，所述板簧由若干长度不等的弧形钢板叠合组成，各弧形钢板间粘有橡胶片。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

能够在不同强度的地震作用下同时抵抗竖向震动和水平震动，水平方向既可以抵抗平动又可以抵抗转动，具有足够的耗能能力且具有良好的震后自复位功能，可以有效地消耗地震能量。安装简单，更换方便，在地震作用下能够为建筑结构提供稳固有效的耗能作用。

支座板簧上不需要预留螺栓孔，不具有初始缺陷，使用时不会出现应力集中于螺栓连接处，能充分发挥板簧的耗能作用；在组成板簧的弧形钢片之间增加橡胶片，增大阻尼的同时可以减少钢片之间相互挤压产生的损伤。通过套筒及限位钢板和限位钢棒，使得板簧在支座沿对角线运动时仍只受到压力作用，能更好的发挥板簧所提供的恢复力，防止板簧损坏。

附图说明

图1是多维协调自复位桥梁支座的结构示意图；

图2是下连接板的俯视图；

图3是多维协调自复位桥梁支座去掉上连接板的俯视图；

图4是板簧的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例

如图1-3所示，一种多维协调自复位桥梁支座，包括与建筑结构相连的上下连接板，圆形橡胶支座5，板簧6，限位钢板9，限位角钢8，八边形钢筒4。

与建筑结构相连的连接板包括与上部建筑固定连接的上连接板1和与下部建筑固定连接的下连接板2。上连接板1和下连接板2的四角均设有螺栓孔3，以便于与建筑结构通过螺栓相连。

上连接板1上焊接有八边形钢筒4，下连接板2上固定有圆形橡胶支座5，圆形橡胶支座5的高度略大于八边形钢筒4内部的空间的高度，强度及高度可根据要求调整。八边形钢筒4套在圆形橡胶支座5上且留有间隙，八边形钢筒4与下连接板2也有一定的间隙，间隙为竖向最大位移限值。

八边形钢筒4上焊接有四组定位钢板9，定位钢板9焊接在八边形钢筒4上，定位钢板9垂直于八边形钢筒4侧面，每组定位钢板9上还具有一组限位钢棒7。下连接板2上布置有四组限位角钢8，板簧6两端卡在一组限位角钢8之间，各板簧6中部在竖直方向上卡在一组定位板9之间，在水平方向上卡在八边形钢筒4和限位钢棒7之间。板簧6的厚度方向由限位钢棒7限制，长度方向由限位角钢8限制，高度方向由限位钢板9限制。板簧6中部与八边形钢筒4间也可留有一定空隙。

如图4所示，板簧6由若干弧形钢板10叠合组成，弧形钢板间夹有橡胶片11，在增加阻尼的同时也能减少钢片相互挤压引起的损伤。在定位板和定位钢板固定下形成缓冲限位构件，在地震作用下可以充分利用弧形钢板的往复作用起到增加阻尼，耗散地震能量的作用。

本实施例的工作过程是：通过螺栓固定上连接板与上部建筑结构和下连接板与下部建筑结构，支座上部通过八边形钢套和圆形橡胶支座与支座下部相连。

水平受力情况下，受到较小冲击力时，水平刚度较小的支座上部发生位移，套筒2受所述橡胶支座5作用能够自复位，缓冲限位构件处于弹性状态。当受到较大冲击力时，支座上部产生较大位移，水平作用力经由套筒2向所述缓冲限位构件传递，板簧6发生塑性变形，进行耗能，同时，支座上部在所述圆形支座5和缓冲限位构件的作用下不会产生过大变形，板簧能够持续耗能，从而提供较强的减震能力。

竖向受力情况下，收到较小冲击力时，所述支座上部在橡胶支座的作用下能够自复位，起到隔震，减震作用。当受到较大冲击力时，支座上部产生较大位移，带动钢套和缓冲限位构件向下移动，限位钢棒7和八边形钢筒2与下连接板接触，橡胶支座持续耗能，支座下部的刚度较大，能够承受较大的冲击力，使得支座在较大震级的地震时也能够起到隔震，减震作用。

本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够做出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。