橋梁限位耗能型減隔震支座及其制作方法技術

本發明專利技術公開了一種橋梁限位耗能型減隔震支座及其制作方法，屬于橋梁支座技術領域。所述支座包括上支座板、支座底盆和減隔震模塊，上支座板位于支座底盆上，上支座板四周設置由外加鋼板、高阻尼橡膠塊、內連接鋼板構成的減隔震模塊。高阻尼橡膠塊位于外加鋼板中的垂直板與內連接鋼板之間，在支座底盆底板的四周設置有對外加鋼板水平方向進行限位的限位擋塊，限位擋塊緊靠垂直板內側，當因外力作用使限位螺栓剪斷后，外加鋼板限制墩梁相對位移，高阻尼橡膠塊通過剪切和拉壓變形耗能起到減震功能和一定的自復位能力。本發明專利技術最大優點是將墩梁限位功能集成于傳統球型支座或盆式支座中，降底了設計和施工難度以及地震災后修復的經濟成本。

Bridge limiting energy dissipation type shock isolation bearing and manufacturing method thereof

The invention discloses a bridge limiting energy dissipation type shock isolation bearing and a manufacturing method thereof, belonging to the technical field of bridge support. The support comprises an upper support plate and a support bottom basin and isolation module, the upper support plate is a support bottom basin, the upper support plate is arranged around an additional isolation module plate, high damping rubber block, connecting steel plate. Between the high damping rubber block is located in the external vertical plate and the connecting plate, the external plate horizontal spacing limit block arranged around the basin bottom support bottom limit block inside, close to the vertical plate, when forcing the limit bolt cut, plus plate limit pier the relative displacement of the beam, the high damping rubber block through tensile and shear deformation energy as damping function and certain self reset capability. The maximum advantage of the invention is that the limiting function of the pier beam is integrated into the traditional spherical bearing or the basin support, thereby reducing the design and construction difficulties and the economic cost of the earthquake repair.

【技術實現步驟摘要】
橋梁限位耗能型減隔震支座及其制作方法
本專利技術涉及橋梁制作
，尤其涉及一種橋梁限位耗能型減隔震支座及其制作方法。
技術介紹
墩梁相對變形過大甚至落梁是橋梁地震災害的重要表現，為此人們發展了多種限制墩梁在地震作用下相對變形的技術。這些技術一般獨立于支座，通過在橋墩與主梁間設置擋塊、鋼板、拉索等裝置，因此將使得主梁和橋墩在空間布置、配筋和施工模板等方面較為復雜。本專利技術在球型支座和盆式支座等傳統常用支座基礎上，提出了一種新的限位型減隔震支座，這種支座利用高阻尼橡膠的拉壓和剪切耗能，并具有一定的沖擊緩沖功能和自復位能力；利用外加鋼板限位，并且實現了耗能和限位裝置的模塊化，震后更換簡單方便。這種能較大地降底橋梁墩梁限位的設計和施工的復雜程度，具有廣闊的應用前景。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種橋梁限位耗能型減隔震支座及其制作方法，所述支座利用外加鋼板限位以及利用高阻尼橡膠的剪切和拉壓變形耗能，并具有較好的減震效果和限位功能，實現了耗能和限位裝置模塊化，更換工作簡單。為解決上述技術問題，本專利技術所采取的技術方案是：橋梁限位耗能型減隔震支座，其特征在于：支座主體包括上支座板、支座底盆和減隔震模塊，所述上支座板位于所述支座底盆上部，所述減隔震模塊位于所述上支座板的前后左右側，所述減隔震模塊包括外加鋼板、高阻尼橡膠塊和內連接鋼板；所述外加鋼板與所述上支座板之間通過連接螺栓連接，所述外加鋼板包括水平板和垂直板；所述高阻尼橡膠塊位于所述垂直板與內連接鋼板之間，內連接鋼板通過連接螺栓與底盆外側連接；在支座底盆的底板四周設置有對外加鋼板的水平方向進行限位的限位擋塊，所述限位擋塊與所述垂直板內側直接接觸，所述限位擋塊與支座底盆的底板通過限位螺栓連接；當因外力使限位擋塊剪斷時，外加鋼板限制墩梁相對位移，高阻尼橡膠塊通過剪切和拉壓變形耗能起到減震作用。進一步的技術方案在于：所述減隔震模塊還包括與所述垂直板相對設置且固定連接在所述支座低盆外側的內連接鋼板，所述高阻尼橡膠塊固定在所述垂直板與所述內連接鋼板之間。進一步的技術方案在于：所述高阻尼橡膠塊的長度小于內鋼板的長度，所述內鋼板的長度小于垂直板的長度。進一步的技術方案在于：所述高阻尼橡膠塊通過熱硫化工藝后與所述內連接鋼板以及垂直板黏合到一起。進一步的技術方案在于：減隔震模塊具有自復性。所述高阻尼橡膠塊在地震荷載作用下產生剪切和拉壓變形在一定程度上可恢復原狀，防止墩梁位移過大而引起落梁。進一步的技術方案在于：所述外加鋼板的水平板與上支座板相連接形狀為凸型，上支座板的形狀則為與之匹配的凹型，外加鋼板的水平板與上支座板連接截面為階梯形，其為相互咬合搭接。減隔震模塊的外加鋼板的水平板與上支座板通過螺栓連接。進一步的技術方案在于：所述外加鋼板的垂直板內側各設有兩個限位擋塊，所述限位擋塊通過限位螺栓與所述底板固定連接。進一步的技術方案在于：所述限位螺栓包括螺栓主體，所述螺栓主體在限位擋塊與底板的接觸面處設置有一環形凹槽，作為剪斷危險截面，在螺栓主體的外側表面沿長度方向設置有四條長條形凹槽，長條形凹槽的橫截面為矩形或圓弧形。本專利技術還公開了一種橋梁限位耗能型減隔震支座制作方法，其特征在于包括如下步驟：制作上支座板和支座底盆，將上支座板裝于支座底盆上；制作減隔震模塊，將外加鋼板、高阻尼橡膠塊以及內連接鋼板進行黏合；安裝減隔震模塊，外加鋼板與上支座板通過固定螺栓連接，內連接鋼板通過連接螺栓與支座底盆外側固定連接；安裝限位擋塊，將限位擋塊緊靠外加鋼板內側，通過限位螺栓使限位擋塊與支座底盆的底板固定連接。采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本專利技術所述支座，在限位耗能減隔震模塊的外加鋼板內側設置限位擋塊，限位擋塊與支座底盆的底板通過限位螺栓連接，限位螺栓采用脆性材質，在正常使用時可以承受橋梁由溫度效應、風荷載、恒活荷載等其他因素所引起的水平方向上的剪力，當地震等極端荷載作用時，實際作用的水平剪力大于設計剪力，限位螺栓被剪壞，限位擋塊失效，外加鋼板、高阻尼橡膠塊和內連接鋼板組成的限位耗能減隔震模塊開始發揮作用，外加鋼板限位，防止落梁，高阻尼橡膠塊通過剪切和拉壓變形耗能，并提供一定的自復位能力，具有較好的減震效果，大大提高了橋梁抵御地震等極端荷載作用的能力。地震過后，只需要更換損壞的減隔震模塊部分，能較大地降低橋梁墩梁限位的設計和施工的復雜程度。將地震易于損壞以及消耗地震荷載裝置模塊化，從而使地震后的修復工作方便快捷，降底橋梁地震災后修復以及交通恢復的時間和經濟成本。附圖說明圖1為本專利技術實施例所述支座的半剖結構示意圖；圖2為本專利技術實施例圖1的俯視圖；圖3為本專利技術實施例中外加鋼板的俯視圖；圖4為本專利技術實施例中上支座板的俯視圖；圖5為本專利技術實施例中支座低盆與減隔震模塊組合后的俯視圖；圖6為本專利技術實施例中支座底盆的結構示意圖；圖7為本專利技術實施例中圖6的俯視圖；圖8為本專利技術實施例中減隔震模塊組合后的結構示意圖；圖9為本專利技術實施例中圖8的俯視圖；圖10為本專利技術實施例中限位螺栓結構示意圖；圖11為本專利技術實施例中所述方法的流程圖；其中：1、支座主體2、上支座板3、支座底盆4、外加鋼板5、高阻尼橡膠塊6、底板7、限位擋塊8、內連接鋼板9、限位螺栓14、連接螺栓41、水平板42、垂直板91、環形凹槽92、長條形凹槽。具體實施方式下面結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本專利技術，但是本專利技術還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本專利技術內涵的情況下做類似推廣，因此本專利技術不受下面公開的具體實施例的限制。如圖1和圖2所示，本專利技術實施例公開了一種橋梁限位耗能型減隔震支座，包括上支座板2、支座底盆3和減隔震模塊，支座底盆3的結構如圖6所示。所述上支座板2位于所述支座底盆3上。所述減隔震模塊位于所述上支座板2的四周，所述減隔震模塊包括外加鋼板4、高阻尼橡膠塊5和內連接鋼板8，所述外加鋼板4與所述上支座板2之間通過連接螺栓14固定連接，外加鋼板4的結構如圖3所示。如圖1和圖8所示，所述外加鋼板4包括水平板41和垂直板42。所述高阻尼橡膠塊5位于所述垂直板42與所述內連接鋼板8之間，所述垂直板42內側有固定在支座底盆3的底板6的限位擋塊7，所述限位擋塊7與所述垂直板內側42直接接觸。當因外力使限位擋塊7斷開時，減隔震模塊開始發揮作用，外加鋼板4限制墩梁相對位移，高阻尼橡膠塊5通過剪切和拉壓變形耗能，起到減震作用。在本專利技術的一個實施例中，如圖1、5、8和9所示，為了減小高阻尼橡膠塊5對所述支座低盆3外側部的直接沖擊作用，所述減隔震模塊還包括與所述垂直板42相對設置且固定在所述支座低盆3側部上的內連接鋼板8，所述高阻尼橡膠塊5固定在所述垂直板42與所述內連接鋼板8之間。在本專利技術的一個實施例中，如圖5和9所示，所述高阻尼橡膠塊5的長度小于內連接鋼板8的長度，所述內連接鋼板8的長度小于垂直板42的長度。通過以上結構，使得所述高阻尼橡膠本文檔來自技高網...

【技術保護點】
橋梁限位耗能型減隔震支座，其特征在于：支座主體（1）包括上支座板（2）、支座底盆（3）和減隔震模塊，所述上支座板（2）位于所述支座底盆（3）上部，所述減隔震模塊位于所述上支座板（2）的前后左右側，所述減隔震模塊包括外加鋼板（4）、高阻尼橡膠塊（5）和內連接鋼板（8）；所述外加鋼板（4）與所述上支座板（2）之間通過連接螺栓（14）連接，所述外加鋼板（4）包括水平板（41）和垂直板（42）；所述高阻尼橡膠塊（5）位于所述垂直板（42）與內連接鋼板（8）之間，內連接鋼板（8）通過連接螺栓（14）與底盆（3）外側連接；在支座底盆（3）的底板（6）四周設置有對外加鋼板（4）的水平方向進行限位的限位擋塊（7），所述限位擋塊（7）與所述垂直板（42）內側直接接觸，所述限位擋塊（7）與支座底盆（3）的底板（6）通過限位螺栓（9）連接；當因外力使限位擋塊（7）剪斷時，外加鋼板（4）限制墩梁相對位移，高阻尼橡膠塊（5）通過剪切和拉壓變形耗能起到減震作用。

【技術特征摘要】
1.橋梁限位耗能型減隔震支座，其特征在于：支座主體（1）包括上支座板（2）、支座底盆（3）和減隔震模塊，所述上支座板（2）位于所述支座底盆（3）上部，所述減隔震模塊位于所述上支座板（2）的前后左右側，所述減隔震模塊包括外加鋼板（4）、高阻尼橡膠塊（5）和內連接鋼板（8）；所述外加鋼板（4）與所述上支座板（2）之間通過連接螺栓（14）連接，所述外加鋼板（4）包括水平板（41）和垂直板（42）；所述高阻尼橡膠塊（5）位于所述垂直板（42）與內連接鋼板（8）之間，內連接鋼板（8）通過連接螺栓（14）與底盆（3）外側連接；在支座底盆（3）的底板（6）四周設置有對外加鋼板（4）的水平方向進行限位的限位擋塊（7），所述限位擋塊（7）與所述垂直板（42）內側直接接觸，所述限位擋塊（7）與支座底盆（3）的底板（6）通過限位螺栓（9）連接；當因外力使限位擋塊（7）剪斷時，外加鋼板（4）限制墩梁相對位移，高阻尼橡膠塊（5）通過剪切和拉壓變形耗能起到減震作用。2.如權利要求1所述的橋梁限位耗能型減隔震支座，其特征在于：所述減隔震模塊包括與支座低盆（3）外側部連接的內連接鋼板（8）、高阻尼橡膠塊（5）、外加鋼板（4），所述高阻尼橡膠塊（5）固定在所述垂直板（42）與所述內連接鋼板（8）之間。3.如權利要求2所述的橋梁限位耗能型減隔震支座，其特征在于：所述高阻尼橡膠塊（5）的長度小于內連接鋼板（8）的長度，所述內連接鋼板（8）的長度小于垂直板（42）的長度，以提供高阻尼橡膠塊的變形空間。4.如權利要求2所述的橋梁限位耗能型減隔震支座，其特征在于：所述高阻尼橡膠塊（5）通過熱硫化工藝后與所述內連接鋼板（8）...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭進，趙維剛，王冠，宋浩，杜彥良，
申請(專利權)人：石家莊鐵道大學，
類型：發明
國別省市：河北,13