桥梁用分级减震支座的制作方法

本实用新型涉及桥梁建筑技术领域，具体涉及一种桥梁用分级减震支座。

背景技术：

桥梁支座作为桥梁工程中的重要构件，其作用是将桥梁结构的上部荷载通过支座传递至墩台，满足桥梁结构的受力和位移需求。桥梁支座一般采用盆式支座和球型支座等，其中盆式支座和球型支座具有结构简单、滑动摩擦系数小，经济性好等优点，广泛应用于大、中跨径桥梁工程中。

但是，盆式支座和球型支座在实桥服役过程中有如下主要缺陷：1、支座没有减震功能，地震作用下固定型和单项型支座钢盆、固定装置和连接螺栓不同程度的断裂、剪断，发生不同程度的落座和落梁现象；2、支座摩擦副滑板采用的硅脂材料易于挥发磨损殆尽，导致支座摩擦副滑板易于从支座中滑出或损坏；3、活动支座位移过大，超出支座设计位移，出现脱空现象。

另外，目前市面上的盆式或球型支座结构复杂、减震位移非常小，不能真正实现地震下减震的设计需求。

技术实现要素：

针对上述现有技术中盆式支座和球型支座存在的不足，本实用新型提供了一种桥梁用分级减震支座。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种桥梁用分级减震支座，该支座包括：

下支座板5，包括下支座板底板50和下支座板侧挡51，所述下支座板底板50与下支座板侧挡51形成下支座板5的凹平面槽52或凹球面槽53；

中座板配合件6，设置于所述下支座板5的凹平面槽52或凹球面槽53内；

中座板4，设置于所述中座板配合件6之上，包括滑板侧挡41、中间圆凸台42和环状凹槽43，其中环状凹槽43位于所述中间圆凸台42与所述滑板侧挡41之间；

支座摩擦副滑板3，设置于所述环状凹槽43内，其上设有中间圆孔，该中间圆孔套设于所述中间圆凸台42；

上支座板分级减震组件1，设置于所述中座板4之上，顶面为光滑平面，底面粘贴有镜面不锈钢2。

上述方案中，所述上支座板分级减震组件1通过螺栓与二级剪力组件7栓接，形成第二级减震限位装置。

上述方案中，所述二级剪力组件7与一级剪力组件9通过螺栓栓接，形成第一级减震启动装置。

上述方案中，所述一级剪力组件9设置于所述二级剪力组件7的底部，所述一级剪力组件9与所述二级剪力组件7之间的连接方式为螺栓连接。

上述方案中，所述中座板4设置在一级剪力组件9内侧，或者，所述下支座板5设置在一级剪力组件9内侧。

上述方案中，所述二级剪力组件7设置于所述上支座板分级减震组件1粘贴有不锈钢侧的顺桥向两端、横桥向两端或四周端部中的任一位置，其与上支座板分级减震组件1之间的连接方式为螺栓连接、焊接连接或一体成型连接中的任一种。

上述方案中，在所述下支座板5的两端还设置有锚固套筒11，该锚固套筒11通过套筒螺栓10与下支座板5进行连接。

上述方案中，该支座包括单向分级减震支座和双向分级减震支座两种结构形式，其中：

单向分级减震支座，上支座板分级减震组件1底面在顺桥向两端设置一级剪力组件9与二级剪力组件7，或者在横桥向两端设置一级剪力组件9与二级剪力组件7；在地震工况下，支座一级剪力组件9的连接螺栓8被剪断，该支座能够在顺桥向或横桥向设计允许的位移内自由滑动；

双向分级减震支座，上支座板分级减震组件1底面在顺桥向和横桥向两端分别设置一级剪力组件9与二级剪力组件7；在地震工况下，支座一级剪力组件9的连接螺栓8被剪断，该支座能够在顺桥向和横桥向设计允许的位移内自由滑动。

上述方案中，所述桥梁用分级减震支座还包括全包围式防尘罩，设置于所述上支座板分级减震组件1与所述下支座板5之间。

从上述技术方案可知，本实用新型提供的桥梁用分级减震支座相对于现有技术至少具有以下优势之一：

1、本实用新型提供的桥梁用分级减震支座，通过在上支座板分级减震组件粘贴有不锈钢侧的端部设置一级剪力组件、二级剪力组件，实现了支座在实桥应用中适应于静力、动力不同工况的需求，降低了墩柱、承台在地震工况作用下的内力响应，保障了桥梁结构的安全。

2、本实用新型提供的桥梁用分级减震支座，一级剪力组件与二级剪力组件之间通过螺栓连接或锚棒连接，可以实现一级剪力组件在地震工况中螺栓或锚棒被剪断后的快速修复，继续发挥支座的分级减震的功能。

3、本实用新型提供的桥梁用分级减震支座，uhpf滑板布置在中座板顶面的环状凹槽内，通过中座板顶面的四周钢圆筒和中间凸台的双重约束，提高了滑板的水平抗剪能力，避免了传统盆式支座的uhpf滑板在支座上支座板水平向滑动过程仅受单一侧挡约束不良而滑出的现象，提高了盆式支座在桥梁工程中应用的耐久型；

4、本实用新型提供的桥梁用分级减震支座，在支座上支座板和下支座板间设置涂塑布或刀刮布材质的全包围式防尘罩，可以有效地阻挡雨水、粉尘进入支座内部，防止钢材发生雨水侵蚀，减少粉尘杂质进入摩擦副中而磨损耐磨板滑板，从而提高盆式支座的耐久型；

5、本实用新型提供的桥梁用分级减震支座，具有快速拼装、耐久型高、经济性好等优点，且在实桥应用中耐磨板、一级剪力组件可快速更换、修复。

附图说明

图1a、图1b、图2a、图2b是本实用新型提供的桥梁用分级减震支座示意图，其中，图1a为桥梁用分级减震(盆式)支座正视图，图1b为桥梁用分级减震(盆式)支座侧视图，图2a为桥梁用分级减震(球型)支座正视图，图2b为桥梁用分级减震(球型)支座侧视图；

图3a、图3b和图3c是本实用新型提供的桥梁用分级减震支座上支座板分级减震组件的示意图，其中，图3a是上支座板分级减震组件的正视图，图3b是上支座板分级减震组件的侧视图，图3c是上支座板分级减震组件的俯视图；

图4a、图4b、图5a和图5b是本实用新型提供的桥梁用分级减震支座中座板的示意图，其中，图4a是桥梁用分级减震(盆式)支座中座板的正视图，图4b是桥梁用分级减震(盆式)支座中座板的侧视图，图5a是桥梁用分级减震(球型)支座中座板的正视图，图5b是桥梁用分级减震(球型)支座中座板的侧视图；

图6a、图6b、图7a和图7b是本实用新型提供的桥梁用分级减震支座下支座板的示意图，其中，图6a是桥梁用分级减震(盆式)支座下支座板的正视图，图6b是桥梁用分级减震(盆式)支座下支座板的侧视图，图7a是桥梁用分级减震(球型)支座下支座板的正视图，图7b是桥梁用分级减震(球型)支座下支座板的侧视图。

附图标记说明：

1-上支座板分级减震组件、2-镜面不锈钢、3-支座摩擦副(uhpf)滑板、4-中座板、5-下支座板、6-中座板配合件、7-二级剪力组件、8-连接螺栓、9-一级剪力组件、10-套筒螺栓、11-锚固套筒、41-滑板侧挡、42-中间圆凸台、43-环状凹槽、50-下支座板底板、51-下支座板侧挡、52-下支座板凹平面槽、53-下支座板凹球面槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

如图1a至图7b所示，本实用新型提供了一种桥梁用分级减震支座，包括：

下支座板5，包括下支座板底板50和下支座板侧挡51，所述下支座板底板50与下支座板侧挡51形成下支座板凹平面槽52或者凹球面槽53；

中座板配合件6，其设置在下支座板凹平面槽52或凹球面槽53内；

中座板4，其设置在中座板配合件6之上，包括滑板侧挡41、中间圆凸台42和环状凹槽43，其中环状凹槽43位于中间圆凸台42与滑板侧挡41之间；

支座摩擦副(uhpf)滑板3，设置在所述环状凹槽43内，其上设有中间圆孔，中间圆孔套设于所述中间圆凸台42；

上支座板分级减震组件1，其设置在中座板4之上，顶面为光滑平面，底面粘贴镜面不锈钢2。

在本实用新型的一些实施例中，所述上支座板分级减震组件1还可以根据需要通过螺栓与二级剪力组件7栓接，形成第二级减震限位装置；二级剪力组件7与一级剪力组件9通过螺栓栓接，形成第一级减震启动装置。所述中座板4可以设置在一级剪力组件9内侧，或者，在本实用新型的一些实施例中，所述的下支座板5也可以设置在一级剪力组件9内侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述二级剪力组件7设置在上支座板分级减震组件1粘贴有不锈钢侧的顺桥向两端、横桥向两端或四周端部中的任一位置，其与上支座板分级减震组件1之间的连接方式为螺栓连接、焊接连接或一体成型连接中的任一种。

在本实用新型的一些实施例中，所述一级剪力组件9设置在二级剪力组件7的底部，一级剪力组件9与二级剪力组件7之间的连接方式为螺栓连接。

在本实用新型的一些实施例中，在下支座板5的两端还设置有锚固套筒11，该锚固套筒11通过套筒螺栓10与下支座板5进行连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述桥梁用分级减震支座还包括全包围式防尘罩，所述防尘罩设置于上支座板分级减震组件1和下支座板5之间。

以下通过具体实施例结合附图对本实用新型的技术方案做进一步阐述说明。需要注意的是，下述的具体实施例仅是作为举例说明，本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1a～图2b所示，一种桥梁用分级减震支座，主要由上支座板分级减震组件1、不锈钢2、uhpf滑板3、中座板4、下支座板5、中座板配合件6、二级剪力组件7、连接螺栓8、一级剪力组件9、套筒螺栓10、锚固套筒11等组成。

如图3a～图3c、图6a～图7b所示，上支座板分级减震组件1的顶面为平面，其底面在顺桥向两端、横桥向两端或四周端部中的任一位置设置二级剪力组件7，上支座板分级减震组件1与二级剪力组件7之间连接方式为螺栓连接、焊接连接或一体成型连接中的任一种。下支座板5包括下支座板底板50和下支座板侧挡51，下支座板5的底面为平面，顶面为下支座板底板50与下支座板侧挡51形成的凹平面槽52或凹球面槽53。

如图3a～图3c所示，二级剪力组件7的底部设置一级剪力组件9，二级剪力组件7与一级剪力组件9之间通过连接螺栓8进行连接。通过设置一级剪力组件9、二级剪力组件7实现了支座的分级减震功能，实现了支座适应于静力、动力不同工况的需求，降低了墩柱、承台在地震工况作用下的内力响应，保障了桥梁结构的安全。

如图1a～图2b、图4a-图5b所示，中座板4设置在上支座板分级减震组件1下侧，其平面投影为圆形，顶面的中心为中间圆凸台42，顶面的四周具有环状滑板侧挡41，中间圆凸台42与环状滑板侧挡41之间为环状凹槽43。uhpf滑板3的平面投影为中间带圆孔的圆环，其设置于中座板4顶面的环状凹槽43内，通过中座板4顶面四周的环状滑板侧挡41和中间凸台42的水平约束，提高了uhpf滑板3的侧向约束力，避免了传统支座的uhpf滑板3在支座上支座板分级减震组件1水平向滑动过程仅受单一环状滑板侧挡41约束不良而滑出的现象，提高了分级减震支座在桥梁工程中应用的耐久型。

如图1a～图2b、图6a～图7b所示，中座板配合件6设置在下支座板5的凹平面槽52或凹球面槽53之上，其平面投影为圆形，侧面受下支座板5的下支座板侧挡51的约束，提高了中座板配合件6的承压能力。

在一实施例中，如图6a和图6b所示，图6a是桥梁用分级减震(盆式)支座下支座板的正视图，图6b是桥梁用分级减震(盆式)支座下支座板的侧视图，桥梁用分级减震(盆式)支座下支座板从正视和侧视两个方向上看结构是完全相同的。同样地，如图7a和图7b所示，图7a是桥梁用分级减震(球型)支座下支座板的正视图，图7b是桥梁用分级减震(球型)支座下支座板的侧视图，桥梁用分级减震(球型)支座下支座板从正视和侧视两个方向上看结构也是完全相同的。

桥梁用分级减震支座包括单向分级减震支座和双向分级减震支座两种结构形式，其中：

单向分级减震支座，上支座板分级减震组件1底面在顺桥向两端设置一级剪力组件9与二级剪力组件7，或者在横桥向两端设置一级剪力组件9与二级剪力组件7。在正常工况下，减震支座受一级剪力组件9的约束而无法自由滑动；在地震工况下，支座一级剪力组件9的连接螺栓8被剪断，支座可在顺桥向或横桥向设计允许的位移内自由滑动。

双向分级减震支座，上支座板分级减震组件1底面在顺桥向和横桥向两端分别设置一级剪力组件9与二级剪力组件7。在正常工况下，支座受一级剪力组件9的约束而无法自由滑动；在地震工况下，支座一级剪力组件9的连接螺栓8被剪断，支座可在顺桥向和横桥向设计允许的位移内自由滑动。

另外，在一实施例中，还可以在上支座板分级减震组件1与下支座板5间设置涂塑布或刀刮布材质的全包围式防尘罩，用于阻挡雨水、粉尘进入支座内部，防止钢材发生雨水侵蚀，减少粉尘杂质进入摩擦副中而磨损耐磨板滑板，从而提高分级减震支座的耐久型。

本实用新型提供的桥梁用分级减震支座，根据设计需求，可以灵活选择剪力组件的剪断水平力和支座滑动位移，同时还有二级限位保护，防止极端工况下支座发生落梁震害发生；耐磨滑板材料采用超高性能聚四氟乙烯板，长距离无硅脂润滑线磨耗率低、摩擦系数稳定，解决了常规盆式支座耐磨滑板小累积位移过渡磨损的技术难题；采用精细化设计，确保支座受力安全且各部件具有同等的安全度，支座重量较常规盆式减震支座轻，造价更为经济。

需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：(1)实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围；(2)上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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