双向缓冲隔震桥梁支座的制作方法

本发明涉及桥梁设备领域，具体而言，涉及一种双向缓冲隔震桥梁支座。

背景技术：

1、桥梁的使用寿命除了受材料、工艺以及其他人为因素影响外，还受到强风、暴雨、地震等自然因素的影响。桥梁支座作为桥梁的关节，是桥梁主要的受力构件，无论是修建初期还是日常养护都是非常重要的关注对象。

2、目前市面上已出现多款多功能的支座，其中，球形支座凭借承载力大、传力均匀、转动特性一致等优点，在众多公路桥梁、铁路桥梁以及市政交通桥梁等都得到了广泛应用，并取得了良好的效果。

3、单向活动的球形支座具有单向位移性能，承受单向水平载荷的作用，可万向转动、万向承载，可承受拉、压、剪(横向)力。在较大的水平地震力作用下，纵桥向可通过摩擦消耗一部分能量；但横桥向不具备缓冲、减震功能，在较大的水平地震力作用下，支座在横桥向直接受载，仅依靠结构本身的刚度来对抗水平地震力，一旦超出结构的极限，导致上、下结构本身被破坏，就会发生支座剪切破坏从而引发落梁等灾难性后果。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种单向缓冲隔震桥梁支座，以至少解决现有技术中的单向活动的球形支座在横桥向不具备缓冲、减震功能，仅依靠结构本身的刚度来对抗水平地震力，容易发生支座剪切破坏从而引发落梁等灾难性后果的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种双向缓冲隔震桥梁支座，包括：下座板，下座板的下表面用于与桥墩的上表面固定连接；下衬板，下衬板的下表面与下座板的上表面沿横桥向可水平滑动地连接，下衬板的边缘通过剪切螺栓与下座板连接。下衬板的上表面具有凹球面；球冠衬板，球冠衬板的下表面具有与凹球面匹配的凸球面，球冠衬板通过凸球面与下衬板的凹球面在预设角度范围内可相对转动地连接；上座板，上座板的上表面用于与梁体的下表面固定连接，上座板的下表面与球冠衬板的上表面沿纵桥向可水平滑动地连接；横向剪切缓冲块，横向剪切缓冲块设置在下座板和上座板之间，横向剪切缓冲块的底端与下座板固定连接，横向剪切缓冲块的顶端与上座板沿纵桥向可相对滑动地连接；其中，上座板的下表面具有两条沿纵桥向延伸的限位凸棱，两条限位凸棱与下衬板沿横桥向的两侧一一对应并具有预设大小的间隙；下衬板通过剪切螺栓与下座板连接。

3、进一步地，下座板的下表面和上座板的上表面分别通过多个锚固螺栓连接有多个套筒，下座板通过多个套筒与桥墩的上表面固定连接；上座板的通过多个套筒与梁体的下表面固定连接。

4、进一步地，下衬板的下表面固定设置有第一平面滑板，下衬板通过第一平面滑板沿下座板的上表面滑动。

5、进一步地，下衬板的凹球面上固定设置有球面滑板，球冠衬板的凸球面沿球面滑板在上表面在预设角度范围内转动。

6、进一步地，球冠衬板的上表面固定设置有第二平面滑板，上座板的下表面沿第二平面滑板上表面滑动。

7、进一步地，横向剪切缓冲块为两个，两个横向剪切缓冲块沿横桥向对称设置在下座板和上座板的两端。

8、进一步地，横向剪切缓冲块为条形块状结构且横向剪切缓冲块的长度方向沿纵桥向延伸；其中，横向剪切缓冲块的顶端设置有沿纵桥向延伸的条形凸棱，上座板的下表面对应位置开设有与条形凸棱匹配的条形滑槽，条形凸棱可滑动地嵌入条形滑槽内以使横向剪切缓冲块的顶端与上座板沿纵桥向可相对滑动。

9、进一步地，剪切螺栓为两组，下衬板沿纵桥向的两端通过两组剪切螺栓与下座板沿纵桥向的两端对应连接。

10、本发明技术方案的双向缓冲隔震桥梁支座，包括下座板、下衬板、球冠衬板、上座板和横向剪切缓冲块，下座板的下表面用于与桥墩的上表面固定连接；下衬板的下表面与下座板的上表面沿横桥向可水平滑动地连接，下衬板的边缘通过剪切螺栓与下座板连接。下衬板的上表面具有凹球面；球冠衬板的下表面具有与凹球面匹配的凸球面，球冠衬板通过凸球面与下衬板的凹球面在预设角度范围内可相对转动地连接；上座板的上表面用于与梁体的下表面固定连接，上座板的下表面与球冠衬板的上表面沿纵桥向可水平滑动地连接；横向剪切缓冲块设置在下座板和上座板之间，横向剪切缓冲块的底端与下座板固定连接，横向剪切缓冲块的顶端与上座板沿纵桥向可相对滑动地连接；其中，上座板的下表面具有两条沿纵桥向延伸的限位凸棱，两条限位凸棱与下衬板沿横桥向的两侧一一对应并具有预设大小的间隙。上座板与球冠衬板之间的相对滑动，能够在较大的水平地震作用下，首先满足梁体沿纵桥向的位移，并对纵桥向的位移进行缓冲；两条限位凸棱能够对纵桥向的位移进行限位，有效阻止梁体沿横桥向的位移；而横向剪切缓冲块的顶端与上座板沿纵桥向滑动连接，能够适应上座板和梁体的纵向位移，使梁体纵桥向的位移不受影响。球冠衬板与下衬板之间的转动连接，能够在梁体受到扭转力矩的作用或温度变化产生的水平方向和俯仰方向的偏转时，适应梁体的小范围偏转，两条限位凸棱与下衬板之间的间隙能够满足使梁体在预定角度范围偏转时不受阻碍，且在梁体偏转超过预定范围时进行限位避免转动角度过大造成风险。下衬板通过剪切螺栓与下座板连接，在横桥向的水平作用力小于预定值时，通过剪切螺栓能够硬抗横桥向的作用力；而当横桥向的水平作用力大于剪切螺栓的极限承受力时，剪切螺栓沿水平方向被剪断，在两个限位凸棱的限位作用下，梁体和上座板沿横桥向的水平力作用于下衬板，使下衬板沿下座板的上表面沿横桥向滑动并带动横向剪切缓冲块发生弹性形变，在此过程中，下衬板与下座板的水平摩擦力以及剪切缓冲块发生弹性形变后的反作用力共同作用从而对梁体的沿横桥向的位移进行缓冲，阻止梁体在横桥向发生过大范围的位移。本发明的双向缓冲隔震桥梁支座在纵桥向继承了单向活动支座的单向位移性能，能够大大减弱纵桥向温度位移对梁体的影响；并且横桥向为减隔震设计，可以延长结构周期，具有一定的缓冲作用，可以大大降低横桥向的地震水平力，从而改善结构的受力状态，在地震下保护桥梁。

技术特征：

1.一种双向缓冲隔震桥梁支座，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双向缓冲隔震桥梁支座，其特征在于，所述下座板(10)的下表面和所述上座板(40)的上表面分别通过多个锚固螺栓(70)连接有多个套筒(80)，所述下座板(10)通过多个所述套筒(80)与所述桥墩的上表面固定连接；所述上座板(40)的通过多个所述套筒(80)与所述梁体的下表面固定连接。

3.根据权利要求1所述的双向缓冲隔震桥梁支座，其特征在于，所述下衬板(20)的下表面固定设置有第一平面滑板(21)，所述下衬板(20)通过所述第一平面滑板(21)沿所述下座板(10)的上表面滑动。

4.根据权利要求1所述的双向缓冲隔震桥梁支座，其特征在于，所述下衬板(20)的所述凹球面上固定设置有球面滑板(22)，所述球冠衬板(30)的所述凸球面沿所述球面滑板(22)在上表面在预设角度范围内转动。

5.根据权利要求1所述的双向缓冲隔震桥梁支座，其特征在于，所述球冠衬板(30)的上表面固定设置有第二平面滑板(31)，所述上座板(40)的下表面沿所述第二平面滑板(31)上表面滑动。

6.根据权利要求1所述的双向缓冲隔震桥梁支座，其特征在于，所述横向剪切缓冲块(50)为两个，两个所述横向剪切缓冲块(50)沿横桥向对称设置在所述下座板(10)和所述上座板(40)的两端。

7.根据权利要求6所述的双向缓冲隔震桥梁支座，其特征在于，所述横向剪切缓冲块(50)为条形块状结构且所述横向剪切缓冲块(50)的长度方向沿纵桥向延伸；

8.根据权利要求1所述的双向缓冲隔震桥梁支座，其特征在于，所述剪切螺栓(60)为两组，所述下衬板(20)沿纵桥向的两端通过两组所述剪切螺栓(60)与所述下座板(10)沿纵桥向的两端对应连接。

技术总结
本发明提供了一种双向缓冲隔震桥梁支座，包括下座板、下衬板、球冠衬板、上座板和横向剪切缓冲块，上座板与球冠衬板之间的相对滑动，首先满足梁体沿纵桥向的位移；球冠衬板与下衬板之间的转动连接，能够适应梁体的小范围偏转。下衬板通过剪切螺栓与下座板连接，在横桥向的水平作用力小于预定值时，通过剪切螺栓能够硬抗横桥向的作用力；而当横桥向的水平作用力大于剪切螺栓的极限承受力时，剪切螺栓沿水平方向被剪断，通过下衬板与下座板的水平摩擦力以及剪切缓冲块发生弹性形变对梁体的沿横桥向的位移进行缓冲。本发明在纵桥向继承了单向活动支座的单向位移性能，且横桥向为减隔震设计，可以大大降低横桥向的地震水平力，在地震下保护桥梁。

技术研发人员：伍大同,张春,陈俊文,刘昕昊,汪胜,翟兴泽
受保护的技术使用者：成都市大通路桥机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24