CN205399192U - 一种斜面分级抗震单向活动支座 - Google Patents
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Abstract
一种斜面分级抗震单向活动支座，包括限位挡块、斜面导向结构、上座板、中间钢板、承压橡胶板和下座板，限位挡块设置于上座板底面四周，斜面导向结构顶部通过连接件固定于上座板中，底部在中间钢板纵桥向或横桥向中轴线处开设的导向槽内滑动。本实用新型在正常工作状态下，采用导向滑动的工作方式用以消除桥梁位移产生的水平反力，从而保持斜面导向结构的抗震功能，降低维护频率和维护成本。在地震作用下，具有分级抗震的功能，达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁支座领域，尤其是一种斜面分级抗震单向活动支座。
背景技术
桥梁支座按其运动特性分为：限定主梁位置的固定支座、限制主梁横向或纵向位移的单向活动支座、配合固定支座转动效果的多向活动支座。现阶段，在我国使用较多的单向活动支座是单向盆式橡胶支座，通过耐磨板与不锈钢滑板之间的滑动，实现主梁位移，并由支座上部侧向钢条限制主梁位移方向。结构简单、承压效果好，但不具备抗震能力。
鉴于近年来我国频发的地震灾害对桥梁造成的严重损毁程度，在2008年新修订的《公路桥梁抗震设计细则(JTG/TB02-01-2008)》中要求，A类、B类和C类桥梁必须进行E1地震作用和E2地震作用下的抗震设计，其中对安装减隔震装置也做了相应规定。因此，近年来各厂商及研究院所设计出众多的减隔震支座。其中利用球面结构，进行摩擦摆动减震的支座较多，此外，还有部分与阻尼器等耗能结构进行联用的支座。
对于单向减隔震支座而言，在正常工作状态下，桥梁因受活载、温度变化等因素影响发生水平移动，支座需要克服这种水平反力。上述使用球面结构通过摆动减震的支座，即使在正常工作状态下，也会产生较为严重的局部磨损，导致维护频率及维护成本较高。
实用新型内容
本实用新型提供一种斜面分级抗震单向活动支座，以解决上述问题。在正常工作状态下，桥梁位移产生的水平反力，通过斜面导向结构在中间钢板导向槽中的滑动得以消除；在E1地震作用下，斜面导向结构底部燕尾楔的斜面与导向槽的斜面相配合，赋予上座板一定的摆动幅度，从而使与之相连的梁体进行上下摆动，利用重力势能消耗地震载荷传递至桥梁的水平振动能量，达到减震目的；在E2地震作用下，斜面导向结构吸能，消耗地震能量，达到设计最大值后，斜面导向结构失效，限位挡块与中间钢板接触，以限制桥梁梁体的滑动范围，达到进一步减震的目的。因此，在正常工作状态下，不损耗本实用新型抗震部件的抗震性能；而在地震作用下，本实用新型能够实现分级抗震的功能，达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防要求。
为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：
一种斜面分级抗震单向活动支座，其特征在于，包括限位挡块、斜面导向结构、上座板、中间钢板、承压橡胶板和下座板，所述限位挡块设置于所述上座板底面四周，所述上座板纵桥向或横桥向中轴线处设有凹槽和固定位点，所述斜面导向结构顶面设有连接孔，所述固定位点与所述连接孔通过连接件相连，将所述斜面导向结构固定于所述凹槽内，所述斜面导向结构底部在所述中间钢板纵桥向或横桥向中轴线处开设的导向槽内滑动，所述中间钢板和所述承压橡胶板自上而下依次设置于所述下座板的盆腔内。
进一步，所述斜面导向结构的底部呈燕尾楔状。
进一步，所述导向槽为倒梯形槽，槽体侧壁设有加强筋。
进一步，所述斜面导向结构的底部与所述导向槽间存有空隙。
进一步，所述中间钢板的顶部直径小于底部直径。
进一步，所述中间钢板的底部直径和所述承压橡胶板的直径小于所述盆腔的内径。
进一步，所述承压橡胶板顶面设有金属密封圈，所述金属密封圈外径与所述盆腔的内径相等。
本实用新型的有益效果是：
1.在正常工作状态下，支座通过导向滑动的工作方式消除桥梁位移产生的水平反力，从而保持斜面导向结构的抗震性能，降低维护频率和维护成本。
2.具有分级抗震功能，在E1地震作用下，斜面导向结构和导向槽的斜面相互配合，赋予上座板一定的上下摆动幅度，从而使梁体通过重力势能消耗地震载荷传递至桥梁的水平振动能量，达到减震目的；在E2地震作用下，通过斜面导向结构吸能，消耗地震能量，在达到设计最大值后，斜面导向结构失效，限位挡块与中间钢板接触，以限制稳定梁体滑动范围，达到进一步减震的目的。
3.斜面导向结构独立于支座其他构件，能够单独进行更换，从而缩短维护耗时，降低维护成本。
附图说明
图1示出了本实用新型的横桥向结构示意图。
图2示出了本实用新型的纵桥向结构示意图。
图3示出了本实用新型斜面导向结构的示意图。
图4示出了本实用新型中间钢板的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，一种斜面分级抗震单向活动支座，包括限位挡块1、斜面导向结构2、上座板3、中间钢板4、承压橡胶板5和下座板6。
所述限位挡块1设置于所述上座板3底面四周。在剧烈地震作用下，所述限位挡块1与所述中间钢板4接触，以限制稳定梁体滑动范围，达到减震目的。
所述上座板3纵桥向或横桥向中轴线处设有凹槽31和固定位点32，所述斜面导向结构2顶面设有连接孔21，所述固定位点32与所述连接孔21通过连接件相连，将所述斜面导向结构2固定于所述凹槽31内。便于单独更换所述斜面导向结构2，从而减少维护工时，降低维护成本。
所述斜面导向结构2底部在所述中间钢板4纵桥向或横桥向中轴线处开设的导向槽41内滑动。有利于在正常工作状态下，所述斜面导向结构2通过在所述导向槽41内滑动消除桥梁位移产生的水平反力，从而保持所述斜面导向结构2的抗震功能。
所述斜面导向结构2的底部呈燕尾楔状，与所述倒梯形导向槽41相配合。配合后的结构拥有半刚性节点特性，具有较高的强度和刚度以及较好的延性性能与耗能性能，有利于降低震害。
所述导向槽41槽体侧壁设有加强筋42。有利于加强所述导向槽41耐磨强度。
所述斜面导向结构2的底部与所述导向槽41间存有空隙。便于在所述斜面导向结构2的底部斜面与所述导向槽41侧壁斜面相配合，赋予所述上座板3一定的上下摆动幅度，从而使与所述上座板3相连接的梁体能够利用重力势能消耗地震载荷传递至桥梁的水平振动能量，达到减震目的；并能缓解用于固定所述上座板3与梁体的锚固组件受到的剪切力，避免梁体底部损伤。
所述中间钢板4和所述承压橡胶板5自上而下依次设置于所述下座板6的盆腔61内，所述中间钢板4的底部直径和所述承压橡胶板5的直径略小于所述盆腔61的内径。有利于支座的灵活转动。
所述承压橡胶板5顶面设有金属密封圈7，所述金属密封圈7外径与所述盆腔61的内径相等。有利于将所述承压橡胶板5密封在所述盆腔61内，避免橡胶挤出或老化，从而保证支座的承压性能。
所述中间钢板4的顶部直径小于底部直径。有利于所述上座板3的摆动。
本实用新型具体实施方法如下：
将本实用新型与发明人设计的斜面分级抗震系列支座的其他类型支座，按照桥梁的特性进行联用。
所述上座板3通过锚固组件固定于桥梁梁体底部，所述下座板6通过锚固组件固定于桥梁墩台顶部。安装完成后，所述斜面导向结构2、所述上座板3、所述中间钢板4、所述承压橡胶板5和所述下座板5等构件的中轴线基本重合，从而保证支架良好的起始工作状态。
在正常工作状态下，桥梁梁体等上部结构发生水平移动，对墩台等桥梁下部结构产生水平推力。所述斜面导向结构2底部在所述中间钢板4的导向槽41内滑动，使所述上座板3跟随梁体发生定向偏移，而所述下座板6保持在原位，从而消除梁体位移对桥梁墩台等下部结构的影响。
在E1地震作用下，所述斜面导向结构2的燕尾楔形底部斜面，与所述倒梯形导向槽41的斜面相配合，赋予所述上座板3一定的上下摆动幅度，从而使梁体能够利用重力势能消耗地震载荷传递至桥梁的水平振动能量，达到减震目的。
在E2地震作用下，所述斜面导向结构2吸能，消耗地震能量，达到设计最大值后，所述斜面导向结构2失效，所述限位挡块1与所述中间钢板4接触，以限制桥梁梁体的滑动范围，达到进一步减震的目的。
维护时，卸下连接所述固定位点32和所述连接孔21的连接件，即可将失效的所述斜面导向结构2自所述上座板卸下，进行更换。
Claims (7)
1.一种斜面分级抗震单向活动支座，其特征在于，包括限位挡块(1)、斜面导向结构(2)、上座板(3)、中间钢板(4)、承压橡胶板(5)和下座板(6)，所述限位挡块(1)设置于所述上座板(3)底面四周，所述上座板(3)纵桥向或横桥向中轴线处设有凹槽(31)和固定位点(32)，所述斜面导向结构(2)顶面设有连接孔(21)，所述固定位点(32)与所述连接孔(21)通过连接件相连，将所述斜面导向结构(2)固定于所述凹槽(31)内，所述斜面导向结构(2)底部在所述中间钢板(4)纵桥向或横桥向中轴线处开设的导向槽(41)内滑动，所述中间钢板(4)和所述承压橡胶板(5)自上而下依次设置于所述下座板(6)的盆腔(61)内。
2.根据权利要求1所述的一种斜面分级抗震单向活动支座，其特征在于，所述斜面导向结构(2)的底部呈燕尾楔状。
3.根据权利要求1所述的一种斜面分级抗震单向活动支座，其特征在于，所述导向槽(41)为倒梯形槽，槽体侧壁设有加强筋(42)。
4.根据权利要求1所述的一种斜面分级抗震单向活动支座，其特征在于，所述斜面导向结构(2)的底部与所述导向槽(41)间存有空隙。
5.根据权利要求1所述的一种斜面分级抗震单向活动支座，其特征在于，所述中间钢板(4)的顶部直径小于底部直径。
6.根据权利要求1所述的一种斜面分级抗震单向活动支座，其特征在于，所述中间钢板(4)的底部直径和所述承压橡胶板(5)的直径小于所述盆腔(61)的内径。
7.根据权利要求1所述的一种斜面分级抗震单向活动支座，其特征在于，所述承压橡胶板(5)顶面设有金属密封圈(7)，所述金属密封圈(7)外径与所述盆腔(61)的内径相等。
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