一种抗拉摩擦摆支座的制作方法

1.本发明涉及摩擦摆支座技术领域，更具体地讲，涉及一种抗拉摩擦摆支座。


背景技术：

2.摩擦摆支座作为一种新型的减隔震装置，近年来广泛应用于建筑领域，其功能在于承担常规支座基本功能(承压，转角，位移等)的同时，通过摆式构造来实现结构遭遇地震时相对滑移时摩擦耗能，并适当延长结构体系自振周期，起到保护结构件的作用(常见的摩擦摆支座结构型式可见jt/t927-2014和jt/t852-2013标准所述)。
3.但随着结构体系多样性发展，许多建设项目对摩擦摆支座提出了抗拉需求，现有技术中的摩擦摆支座不能在实现减隔震的同时，能够有效的抵抗拉力。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，提供一种抗拉摩擦摆支座，在实现减隔震功能的同时，能抵抗拉力；从而更好的保护结构体系。
5.本发明解决技术问题所采用的解决方案是：
6.一种抗拉摩擦摆支座，包括由上至下依次设置且依次滑动配合的上座板、中座板、球冠衬板、下座板；
7.还包括与中座板、球冠衬板同轴且与中座板或球冠衬板连接的拉栓；
8.当拉栓与球冠衬板连接时，所述拉栓穿过中座板与球冠衬板连接且与中座板形成滑动摩擦副四；
9.当拉栓与中座板连接时，所述拉栓穿过球冠衬板与中座板连接且与中座板形成滑动摩擦副四。
10.在本发明中，通过上座板与中座板的滑动摩擦、下座板与球冠衬板之间的滑动摩擦，有效的实现摩擦耗能；通过拉栓有效的实现本发明的抗拉；
11.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现拉栓与中座板或球冠衬板的连接，并有效的保证本发明的转动；
12.所述拉栓包括栓帽、与栓帽连接且与中座板、球冠衬板同轴的连杆；所述连杆沿竖向设置。
13.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现拉栓与球冠衬板的连接；且保证本发明的转动；当拉栓与球冠衬板连接时，所述中座板靠近上座板的一侧设置有底部呈球面的栓帽安装槽、以及供连杆穿过且与栓帽安装槽连通的通孔；
14.所述栓帽设置有与栓帽安装槽底部适配的球形面，且相互配合形成滑动摩擦副四。
15.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现拉栓与中座板的连接；且保证本发明的转动；
16.当拉栓与中座板连接时，所述球冠衬板远离中座板的一侧设置有底部呈球面的栓
帽安装槽、以及供连杆穿过且与栓帽安装槽连通的通孔；
17.所述栓帽设置有与栓帽安装槽底部适配的球形面，且相互配合形成滑动摩擦副四。
18.在一些可能的实施方式中，为了配合拉栓进一步实现本发明的抗拉功能，并同时能够实现y向位移分离、x向减隔震分离、y向减隔震分离；
19.还包括设置在上座板上且与中座板滑动配合的x向抗拉导向结构、安装在下座板上且与x向抗拉导向结构正交的y向抗拉导向结构；所述y向抗拉导向结构与球冠衬板滑动配合。
20.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现中座板和球冠衬板沿x向位移、抗拉约束；
21.所述x向抗拉导向结构包括设置在上座板底部的上侧边挡板、安装在上侧边挡板底部且上座板靠近中座板一侧形成u型导槽一的上抗拉挡块、以及安装在u型导槽一内且与中座板外侧连接的x向凸块；
22.所述x向凸块与上侧边挡板之间形成滑动摩擦副五，所述x向凸块与上抗拉挡块之间形成滑动摩擦副六。
23.在一些可能的实施方式中，为了有效的防止x向凸块位移超限，起到防落梁的作用；
24.所述x向抗拉导向结构还包括设置在u型导槽一两端的上限位挡块。
25.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现球冠衬板和中座板沿y向位移和抗拉约束；
26.所述y向抗拉导向结构包括设置在下座板上的且在水平方向与上侧边挡板相互正交的下侧边挡板、安装在下侧边挡板上且下座板靠近中座板一侧形成u型导槽二的下抗拉挡块、以及安装在u型导槽二内且与球冠衬板外侧连接的y向凸块；
27.所述y向凸块与下侧边挡板之间形成滑动摩擦副七，所述x向凸块与上抗拉挡块之间形成滑动摩擦副八。
28.在一些可能的实施方式中，为了有效的防止y向凸块位移超限，起到防落梁的作用；
29.所述y向抗拉导向结构还包括设置在u型导槽二两端的下限位挡块。
30.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现竖向位移约束，以及实现本发明的转动；
31.所述上座板与中座板之间形成滑动摩擦副一，所述中座板与球冠衬板之间形成滑动摩擦副二，所述球冠衬板与下座板之间形成滑动摩擦副三；所述滑动摩擦副一和滑动摩擦副三的滑动面为两个相互正交的柱面；所述滑动摩擦副二的滑动面为球面。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果：
33.本发明通过拉栓、x向抗拉导向结构、y向抗拉导向结构的配合能够实现抗拉功能，其受力明确，转动量大，整体结构较为紧凑；
34.本发明中通过滑动摩擦副一与滑动摩擦副三的相互配合能够有效的实现摩擦耗能；
35.本发明通过设置x向抗拉导向结构和y向抗拉导向结构的配合，实现横向和纵向位
移分离、横向减隔震和纵向减隔震分离，更好的适用于横纵向刚度需求不同的桥梁；
36.本发明通过设置上限位挡块和下限位挡块有效的防止x向凸快、y向凸块位移超限，能够起到防落梁的作用；
37.本发明结构简单、实用性强。
附图说明
38.图1为本发明的正视结构关系示意图；
39.图2为本发明的侧视结构关系示意图；
40.图3为本发明中上抗拉挡块的结构示意图；
41.图4为本发明中下抗拉挡块的结构示意图；
42.图5为本发明的轴侧示意图；
43.图6为本发明中栓帽与球冠衬板滑动配合时的正视结构示意图；
44.图7为本发明中栓帽与球冠衬板滑动配合时的侧视结构示意图；
45.其中：1、上座板；2、顶部板；3、上曲面滑板；4、中座板；5、拉栓；6、内滑板；7、中间滑板；8、球冠衬板；9、下曲面滑板；10、底部板；11、下座板；12、上抗拉挡块；13、下抗拉挡块；14、上侧竖置板；15、上侧平置板；16、上侧竖置滑条；17、上侧平置滑条；18、下侧竖置板；19、下侧平置板；20、下侧竖置滑条；21、下侧平置滑条；22、滑动摩擦副一；23、滑动摩擦副二；24、滑动摩擦副三；25、滑动摩擦副四；26、滑动摩擦副五；27、滑动摩擦副六；28、滑动摩擦副七；29、滑动摩擦副八。
具体实施方式
46.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本技术所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本技术实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.下面对本发明进行详细说明。
48.如图1-图7所示：
49.一种抗拉摩擦摆支座，包括由上至下依次设置且依次滑动配合的上座板1、中座板4、球冠衬板8、下座板11；所述上座板1与中座板4沿x向滑动，所述球冠衬板8与下座板11沿y向滑动配合；
50.还包括与中座板4、球冠衬板8同轴且与中座板4或球冠衬板8连接的拉栓5；
51.当拉栓5与球冠衬板8连接时，所述拉栓5穿过中座板4与球冠衬板8连接且与中座板4形成滑动摩擦副四25；
52.当拉栓5与中座板4连接时，所述拉栓5穿过球冠衬板8与中座板4连接且与中座板4形成滑动摩擦副四25。
53.在本发明中，通过上座板1与中座板4的滑动摩擦、下座板11与球冠衬板8之间的滑动摩擦，有效的实现摩擦耗能；通过拉栓5有效的实现抗拉功能，避免沿竖向向上位移；
54.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现拉栓5与中座板4或球冠衬板8的连接，并有效的保证本发明的转动；
55.所述拉栓5包括栓帽、与栓帽连接且与中座板4、球冠衬板8同轴的连杆；所述连杆沿竖向设置。
56.栓帽用于实现与中座板4或球冠衬板8的滑动配合，连杆用于实现中座板4和球冠衬板8在竖向上的相对固定；
57.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现拉栓5与球冠衬板8板的连接；且保证本发明的转动；
58.如图1、图2、图5所示；当拉栓5与球冠衬板8连接时，所述中座板4靠近上座板1的一侧设置有底部呈球面的栓帽安装槽、以及供连杆穿过且与栓帽安装槽连通的通孔；
59.所述栓帽设置有与栓帽安装槽底部适配的球形面，且相互配合形成滑动摩擦副四25。
60.优选的，栓帽安装槽的底部、栓帽的球形面、球冠衬板8靠近上座板1一侧的曲率中心重合，采用该设置将有利于转动；
61.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现拉栓5与中座板4的连接；且保证转动；
62.如图6、图7所示；当拉栓5与中座板4连接时，所述球冠衬板8远离中座板4的一侧设置有底部呈球面的栓帽安装槽、以及供连杆穿过且与栓帽安装槽连通的通孔；
63.所述栓帽设置有与栓帽安装槽底部适配的球形面，且相互配合形成滑动摩擦副四25。
64.具体的，该球形面与球冠衬板8上表面的曲率中心重合，从而利于支座的转动；
65.进一步的，栓帽安装槽的尺寸大于栓帽的尺寸，两者间隙配合；通孔的直径大于连杆的直径。
66.在一些可能的实施方式中，为了配合拉栓5进一步实现本发明的抗拉功能，并同时能够实现y向位移分离、x向减隔震分离、y向减隔震分离；
67.如图5所示，还包括设置在上座板1上且与中座板4滑动配合的x向抗拉导向结构、安装在下座板11上且与x向抗拉导向结构正交的y向抗拉导向结构；所述y向抗拉导向结构与球冠衬板8滑动配合。
68.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现中座板4和球冠衬板8沿x向位移、抗拉约束；
69.如图3所示，所述x向抗拉导向结构包括设置在上座板1底部且沿x向设置的上侧边挡板、安装在上侧边挡板底部且上座板1靠近中座板4一侧形成u型导槽一的上抗拉挡块12、以及安装在u型导槽一内且与中座板4外侧连接的x向凸块；上抗拉挡块12沿x向设置；
70.所述x向凸块与上侧边挡板之间形成滑动摩擦副五26，所述x向凸块与上抗拉挡块12之间形成滑动摩擦副六27。
71.在一些可能的实施方式中，为了有效的防止x向凸块位移超限，起到防落梁的作
用；
72.所述x向抗拉导向结构还包括设置在u型导槽一两端的上限位挡块。
73.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现中座板4和球冠衬板8沿y向位移和抗拉约束；
74.如图4所示，所述y向抗拉导向结构包括设置在下座板11上的且在水平方向与上侧边挡板相互正交的下侧边挡板、安装在下侧边挡板上且下座板11靠近中座板4一侧形成u型导槽二的下抗拉挡块13、以及安装在u型导槽二内且与球冠衬板8外侧连接的y向凸块；下侧边挡板沿y向设置，下抗拉挡块13与下侧边挡板的设置方向相同夜宴y向设置；
75.所述y向凸块与下侧边挡板之间形成滑动摩擦副七28，所述x向凸块与上抗拉挡块12之间形成滑动摩擦副八29。
76.在一些可能的实施方式中，为了有效的防止y向凸块位移超限，起到防落梁的作用；
77.所述y向抗拉导向结构还包括设置在u型导槽二两端的下限位挡块。
78.优选的，如图5所示，x向抗拉导向结构与y向抗拉导向结构均为两组。
79.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现竖向位移约束，以及实现本发明的转动；
80.如图5所示，所述上座板1与中座板4之间形成滑动摩擦副一22，所述中座板4与球冠衬板8之间形成滑动摩擦副二23，所述球冠衬板8与下座板11之间形成滑动摩擦副三24；所述滑动摩擦副一22和滑动摩擦副三24的滑动面为两个相互正交的柱面，其中滑动摩擦副一22滑动面的轴线沿x向设置，滑动摩擦副三24的滑动面的轴线沿y向设置；所述滑动摩擦副二23的滑动面为球面。
81.具体的，u型导槽一的长方向沿x向设置，u型导槽二的长方向沿y向设置，滑动摩擦副一22和滑动摩擦副三24的滑动面为柱面，且两个滑动面的轴线在水平面正交；滑动摩擦副一22的滑动面的轴线沿x向设置，滑动摩擦副二23的滑动面沿y向设置；
82.其中，u型导槽一的长方向呈弧形且沿x向设置，其曲率半径与滑动摩擦副一22滑动面的曲率半径一致；u型导槽二的长方向呈弧形且沿y向设置，其曲率半径与滑动摩擦副二23滑动面的曲率半径一致；
83.如图1-图7所示，u型导槽一的开口设置在靠近中座板4的一侧，与中座板4外侧连接的x向凸块将与u型导槽一滑动配合，一方面实现支座沿x向的位移，另一方面由于u型导槽一由上座板1的底部、上侧边挡板靠近中座板4的一侧、以及上抗拉挡板靠近上座板1的一侧配合形成，上抗拉挡块12将受到上座板1的限制约束其沿竖向向上的位移，实现抗拉；
84.u型导槽二的工作原理与u型导槽一相同，其主要实现支座沿y向的位移，同时约束其沿竖向向上的位移，实现抗拉；通过x向抗拉导向结构与y向抗拉导向结构将x向位移和y向位移、x向减隔震和y向减隔震分离。
85.本发明中竖向承载传递顺序为：上座板1-顶部板2-上曲面滑板3-中座板4-球冠衬板8-下曲面滑板9-底部板10-下座板11；
86.本发明中承拉传递顺序为：上支座板-上抗拉挡块12-中座板4-中间滑板7-拉栓5-球冠衬板8-下抗拉挡块13-下座板11。
87.具体的，
88.在上座板1靠近中座板4的一侧设置有顶部板2、在中座板4上设置与与顶部板2形成滑动摩擦副一22的上曲面滑板3；
89.当下座板11与拉栓5的栓帽之间形成滑动摩擦副四25时，下座板11底部所设置的栓帽安装槽内设置有内滑板6，通过内滑板6与栓帽形成滑动摩擦副四25；
90.在所述中座板4靠近球冠衬板8一侧设置有中间滑板7，通过中间滑板7与球冠衬板8的顶部形成滑动摩擦副二23；
91.在所述下座板11上设置有底部板10、球冠衬板8靠近下座板11的一侧设置有底部板10滑动配合的下曲面滑板9；通过两者的配合形成滑动摩擦副三24；
92.当中座板4与拉栓5的栓帽之间形成滑动摩擦副四25时，栓帽靠近中座板4的一侧设置有内滑板6，通过内滑板6与中座板4上的栓帽安装槽的底部形成滑动摩擦副四25；
93.如图1-图4所示，在上侧边挡板靠近中座板4的一侧设置有上侧竖置板14，在x向凸块的外侧设置有与上侧竖置板14滑动配合的上侧竖置滑条16，两者配合形成滑动摩擦副五26；
94.在上抗拉挡块12靠近上座板1的一侧设置有上侧平置板15，在x向凸块靠近上抗拉挡块12的一侧设置有上侧平置滑条17；两者配合形成滑动摩擦副六27；
95.在下侧板挡块靠近球冠衬板8的一侧设置有下侧竖置板18，在y向凸块的外侧设置与下侧竖置板18滑动配合的下侧竖置滑条20；两者配合形成滑动摩擦副七28；
96.在下抗拉挡块13靠近下座板11的一侧设置有下侧平置板19，在y向凸块靠近下抗拉挡块13的一侧设置有下侧平置滑条21；两者配合形成滑动摩擦副八29；
97.优选的，上曲面滑板3，内滑板6，中间滑板7，下曲面滑板9，上侧竖置滑条16，上侧平置滑条17，下侧竖置滑条20，下侧平置滑条21均可采用高分子材料、耐磨合金材料、复合耐磨材料；高分子材料可以为聚四氟乙烯、改性聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、超高性能聚四氟乙烯等；耐磨合金如铜合金；复合耐磨材料如sf-1b。
98.优选的，顶部板2、底部板10、上侧竖置板14、上侧平置板15、下侧竖置板18、下侧平置板19均为不锈钢板。
99.其中，滑动摩擦副四25、滑动摩擦副六27、滑动摩擦副八29相互配合实现抗拉约束，这里所描述的抗拉约束也就是沿竖向向远离上座板1顶部的一侧运动的位移；
100.滑动摩擦副一22、滑动摩擦副三24相互配合实现约束其竖向向下运动位移，即抗压；使用时，滑动摩擦副一22实现约束竖向位移，并释放x向和y向的位移，滑动摩擦副五26约束y向位移，释放竖向和x向位移，从而实现沿u型导槽一长方向即x向的滑移；滑动摩擦副三24实现约束竖向位移，释放x向和y向位移，滑动摩擦副七28约束y向位移，释放竖向和y向位移，从而实现沿u型导槽二长方向即y向的滑移；使得x向和y向位移分离。
101.滑动摩擦副二23主要用于实现本发明在竖向上的转动，进一步的，滑动摩擦副四25处的曲面中心与滑动摩擦副二23处的曲面中心重合，保证转动的顺畅。
102.在本发明中，x向位移可以为纵桥向，也可以为横桥向，当x向为纵桥向时，y向为横桥向；当y向为纵桥向时，x向为横桥向；两者始终保持在水平面正交。
103.本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。