專利名稱：一種新型多滑動面抗震支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型多滑動面抗震支座。
背景技術(shù)：
隔震裝置利用隔震體系，設(shè)法阻止地震能量進(jìn)入主體結(jié)構(gòu)，被證明是減小結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的一種有效的方法，也是修復(fù)歷史建筑結(jié)構(gòu)時一種可取方案，并且不會改變建筑形式。用于橋梁抗震領(lǐng)域的主要有橡膠支座、鉛芯橡膠支座、滑動摩擦型減隔震支座、阻尼器等。因滑動支座經(jīng)濟(jì)、耐久、穩(wěn)定的特點，這幾年被越來越多得應(yīng)用。和橡膠支座相比，滑動支座最大的優(yōu)勢在于在任何激振力作用下都不會發(fā)生共振。這種支座的缺點也很明顯。一是通過聚四氟乙烯和鋼板間的摩擦耗能，其隔震效果對地震輸入的頻率成分不敏感。
二是這類支座沒有任何自復(fù)位能力，用作隔震支座時，支座響應(yīng)的可預(yù)測性和可靠性都不盡如人意，會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)主梁與滑動裝置之間過大位移的發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致地震中因梁墩相對位移過大而造成落梁破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型多滑動面抗震支座，一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、性能可靠的用于多跨連續(xù)梁的抗震支座，能有效減小地震作用下橋梁的水平位移，耗散振動能量，將地震對結(jié)構(gòu)造成的損傷降到最低，并具有自復(fù)位能力，可廣泛應(yīng)用于地震區(qū)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)當(dāng)中。

本發(fā)明包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)包括上連接板、上部鋼板、不銹鋼板，下部結(jié)構(gòu)包括下部斜面鋼板、下部平面鋼板、下部鋼板、下連接板、聚四氟乙烯板。上部結(jié)構(gòu)的截面為開有滑槽的矩形，上連接板通過高強(qiáng)螺栓分別與上部結(jié)構(gòu)的預(yù)埋板相固定；上部結(jié)構(gòu)的底部開有開口向下，且開口逐漸變大的滑槽，滑槽的三個斜面均設(shè)置有不銹鋼板；
下部結(jié)構(gòu)的截面由等腰梯形和矩形組成，等腰梯形的下底面與矩形的一條直角邊等長；等腰梯形的兩個等腰邊上設(shè)置有下部斜面鋼板，上底面上設(shè)置有下部平面鋼板，且下部斜面鋼板和下部平面鋼板中心位置固定粘結(jié)有聚四氟乙烯板；下部斜面鋼板與平面所成夾角為Θ ;下部結(jié)構(gòu)的等腰梯形與上部結(jié)構(gòu)的滑槽位置匹配，水平方向留有一定間隙長度L ;矩形的底部與下連接板焊接，同時下連接板與下部橋墩基礎(chǔ)中的預(yù)埋板通過高強(qiáng)螺栓連接。該支座的斜面角度Θ、滑動面摩擦系數(shù)、上下部分間隙長度L影響著結(jié)構(gòu)的抗震特性，這些系數(shù)通過對橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析計算確定。另外三個滑動面的摩擦系數(shù)可以不同，研究表明當(dāng)平面和斜面采用不同的摩擦系數(shù)時，可以更有效地控制地震作用下結(jié)構(gòu)的水平位移。
在溫度、車輛荷載等常遇荷載作用下，支座沿平面滑動，沿橋梁縱向的位移由上下部分間隙長度提供；在地震作用下，當(dāng)橋梁沿縱向的位移達(dá)到間隙長度L的限值時，支座由平面滑動轉(zhuǎn)為斜面滑動，由上下部分斜面的相互作用消散地震能。本發(fā)明有益效果如下:
本發(fā)明能抗震支座結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、性能可靠，可以有效減小地震作用下橋梁的水平位移，耗散振動能量，將地震對結(jié)構(gòu)造成的損傷降到最低，并具有自復(fù)位能力，可廣泛應(yīng)用于地震區(qū)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)當(dāng)中。


圖1是本發(fā)明的支座結(jié)構(gòu)示意 圖2是支座上部分仰視 圖3是支座下部分俯視圖。圖中:上連接板1、上部鋼板2、不銹鋼板3、下部斜面鋼板4、下部平面鋼板5、下部鋼板6、下連接板7、聚四氟乙烯板8。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種新型多滑動面抗震支座，包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)包括上連接板1、上部鋼板2、不銹鋼板3，下部結(jié)構(gòu)包括下部斜面鋼板4、下部平面鋼板5、下部鋼板6、下連接板7、聚四氟乙烯板8。

上部結(jié)構(gòu)的截面為開有滑槽的矩形，上連接板I通過高強(qiáng)螺栓分別與上部結(jié)構(gòu)的預(yù)埋板相固定；上部結(jié)構(gòu)的底部開有開口向下，且開口逐漸變大的滑槽，滑槽的三個斜面均設(shè)置有不銹鋼板3 ；
下部結(jié)構(gòu)的截面由一體成形的等腰梯形和矩形組成，等腰梯形的下底面與矩形的一條直角邊等長，并連接；等腰梯形的下底面與等腰邊所成的斜面傾角為Θ ;下部結(jié)構(gòu)的等腰梯形與上部結(jié)構(gòu)的滑槽位置和大小匹配，等腰梯形的兩個等腰邊上設(shè)置有下部斜面鋼板4，上底面上設(shè)置有下部平面鋼板5，且下部斜面鋼板4和下部平面鋼板5中心位置固定粘結(jié)有聚四氟乙烯板8 ;矩形的底部與下連接板7焊接，同時下連接板7通過高強(qiáng)螺栓與下部橋墩基礎(chǔ)中的預(yù)埋板固定連接。本發(fā)明工作機(jī)理分為三個階段:不滑動階段、平面滑動階段和斜面滑動階段。在不滑動階段時，水平力比較小，由平面的靜摩擦力提供剪力；當(dāng)水平力增大，支座的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)發(fā)生相對平面滑動，但上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的斜面未相互作用；當(dāng)水平力繼續(xù)增大，支座上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的斜面接觸并發(fā)生相對錯動，因為斜面的角度，這時外力能將轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)的重力勢能，以此提供恢復(fù)力。本發(fā)明斜面角度、滑動面摩擦系數(shù)、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)間隙長度影響著結(jié)構(gòu)的抗震特性，這些系數(shù)通過對橋梁結(jié)構(gòu)的要求和力學(xué)分析計算確定，另外三個滑動面的摩擦系數(shù)可以不同，研究表明當(dāng)平面和斜面采用不同的摩擦系數(shù)時，可以更有效地控制地震作用下結(jié)構(gòu)的水平位移。在溫度、車輛荷載等常遇荷載作用下，支座沿平面滑動，沿橋梁縱向的位移由上下部分間隙長度提供；在地震作用下，當(dāng)橋梁沿縱向的位移達(dá)到間隙長度的限值時，支座由平面滑動轉(zhuǎn)為斜面滑動，由上下部分斜面的相互作用消散地震能，這時外力能將轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)的重力勢能，以此提供恢復(fù)力。具體施工時，先按照橋墩及橋梁結(jié)構(gòu)的尺寸設(shè)計好上連接板I和下連接板7的尺寸，根據(jù)對橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析計算，確定斜面傾角Θ、滑動面摩擦系數(shù)以及間隙長度L，進(jìn)而可以設(shè)計好上部鋼板2、下部鋼板6以及不銹鋼板3、聚四氟乙烯板8的尺寸。之后各個鋼板通過焊接連接在一起，將聚四氟乙烯板8粘結(jié)在下部斜面鋼板4和下部平面鋼板5上。現(xiàn)場安裝過程中，上連接板1、下連接板7分別用高強(qiáng)螺栓與梁底的預(yù)埋板及橋墩上的預(yù)埋板相連，支座的上部和下部分別安裝，最后將上下部分連接在一起，安裝好防塵罩 。
權(quán)利要求
1.一種新型多滑動面抗震支座，包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，其特征在于上部結(jié)構(gòu)包括上連接板、上部鋼板、不銹鋼板，下部結(jié)構(gòu)包括下部斜面鋼板、下部平面鋼板、下部鋼板、下連接板、聚四氟乙烯板； 上部結(jié)構(gòu)的截面為開有滑槽的矩形，上連接板通過高強(qiáng)螺栓分別與上部結(jié)構(gòu)的預(yù)埋板相固定；上部結(jié)構(gòu)的底部開有開口向下，且開口逐漸變大的滑槽，滑槽的三個斜面均設(shè)置有不銹鋼板； 下部結(jié)構(gòu)的截面由等腰梯形和矩形組成，等腰梯形的下底面與矩形的一條直角邊等長；等腰梯形的兩個等腰邊上設(shè)置有下部斜面鋼板，上底面上設(shè)置有下部平面鋼板，且下部斜面鋼板和下部平面鋼板中心位置固定粘結(jié)有聚四氟乙烯板；下部斜面鋼板與平面所成夾角為Θ ;下部結(jié)構(gòu)的等腰梯形與上部結(jié)構(gòu)的滑槽位置匹配，水平方向留有一定間隙長度L ;矩形的底部與下連接板焊接，同時下連接板與下部橋墩基礎(chǔ)中的預(yù)埋板通過高強(qiáng)螺栓連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型多滑動面抗震支座，本發(fā)明包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)包括上連接板、上部鋼板、不銹鋼板，下部結(jié)構(gòu)包括下部斜面鋼板、下部平面鋼板、下部鋼板、下連接板、聚四氟乙烯板。上部結(jié)構(gòu)的截面為開有滑槽的矩形，上連接板通過高強(qiáng)螺栓分別與上部結(jié)構(gòu)的預(yù)埋板相固定；上部結(jié)構(gòu)的底部開有開口向下，且開口逐漸變大的滑槽，滑槽的三個斜面均設(shè)置有不銹鋼板；下部結(jié)構(gòu)的截面由等腰梯形和矩形組成，等腰梯形的兩個等腰邊上設(shè)置有下部斜面鋼板，上底面上設(shè)置有下部平面鋼板，且下部斜面鋼板和下部平面鋼板中心位置固定粘結(jié)有聚四氟乙烯板。本發(fā)明簡單、價格低廉、性能可靠，能有效減小地震作用下橋梁的水平位移，耗散振動能量。
文檔編號E01D19/04GK103255708SQ20131015806
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月2日
發(fā)明者項貽強(qiáng), 李少駿 申請人:浙江大學(xué)