專利名稱：一種ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于橋梁結構工程技術領域，涉及到一種橋梁結構部件，具體來說是涉及一種ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座。
背景技術：
在發(fā)生地震時，橋梁最容易遭到地震的破壞，而橋梁震壞后阻斷交通，進而引發(fā)更嚴重的次生災害。因此提高橋梁的抗震能力減少地震損壞具有重要意義。提高橋梁的抗震能力主要有兩種方法一是增強橋梁自身結構的抗震能力，如增加墩和梁的結構強度；此方法成本較高且用在特大型連續(xù)梁橋梁中效果有限。二是減少橋梁的地震能量輸入，即通過減震隔震來提高橋梁的抗震性能。地震能量主要是通過橋梁支座輸入橋梁上部結構的，但目前國內廣泛使用的橡膠盆式支座、球型鋼支座等普通支座只·能傳遞力，不能減少地震能量輸入，不能提高橋梁的抗震性能。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種能減少地震能量輸入、提高橋梁抗震性能的ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是所述ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座，包括球型鋼橋梁支座本體和用來阻尼消能的ε型鋼阻尼元件。所述ε型鋼阻尼元件包括并排設置且開口方向一致的二個弧段，二個弧段的一端相交成為一體式結構、另一端和相交端形成ε型鋼阻尼元件的三只腳，三只腳上均設有安裝孔，所述ε型鋼阻尼元件對稱安裝在支座本體的兩側。所述ε型鋼阻尼元件是支座的阻尼消能元件，決定支座的阻尼消能性能；支座本體起常規(guī)橋梁支座的作用。ε型鋼阻尼元件是一種最新研發(fā)的優(yōu)良的彈塑性鋼阻尼消能元件，主要是利用鋼材的彈塑性變形，并在彈性變形階段提供較大的彈性剛度，在塑性變形階段消耗地震能量，具有彈性階段剛度大，塑性階段剛度小的特性。ε型鋼阻尼元件具有穩(wěn)定的滯回特性、飽滿的滯回曲線，良好的底周疲勞性能、性能不受環(huán)境溫度變化的影響等特點。在地震時通過元件滯回塑性變形來消耗、衰減傳遞的地震能量，從而達到減震的目的。ε型鋼阻尼元件中間的腳通過銷軸安裝在支座本體中活塞或底盆的耳板上，兩邊的腳通過銷軸安裝在上座板或下座板的耳板上。ε型鋼阻尼元件對稱安裝在支座的兩側，同一阻尼方向的ε型鋼阻尼元件完全相同。支座本體包括上錨固件、上座板、活塞、球冠襯板、底盆、下座板和下錨固件，上座板通過上錨固件與橋梁上部梁體相連，下座板通過下錨固件與橋墩相連。上座板設有用來連接ε型鋼阻尼元件兩邊腳的安裝耳板，底盆或活塞上設有用來連接ε型鋼中間腳的安裝耳板，雙向阻尼支座的下座板也設有用來連接ε型鋼兩邊腳的安裝耳板。支座本體在阻尼方向設有滑動面和導軌、導軌槽，支座的上、下兩部分能夠沿導軌槽滑動。ε型鋼阻尼元件通過銷軸與支座本體相連，為了不影響ε型鋼阻尼元件的阻尼變形，ε型鋼阻尼元件的銷軸和銷軸穿過的孔都要涂抹潤滑油脂來減少摩擦。本實用新型分單向阻尼型、雙向阻尼型兩種類型。所述單向阻尼型只在一個方向設有ε型鋼阻尼元件，所述支座只能在一個方向消能抗震，適合用在鐵路橋梁中。所述支座本體包括上錨固件、上座板、活塞、球冠襯板、底盆和下錨固件，上座板通過上錨固件與橋梁上部梁體相連，活塞和球冠襯板安裝在上座板和底盆之間，底盆通過下錨固件與橋墩相連，上座板和活塞上均設有安裝耳板；所述ε型鋼阻尼元件對稱安裝在支座本體的縱橋向兩側，中間的腳通過銷軸安裝在活塞的安裝耳板上，兩邊的腳通過銷軸安裝在上座板的安裝耳板上；所述活塞上設有縱 向導軌，上座板設有導軌槽，上座板與活塞之間設有縱向滑動畐0，所述支座的上、下兩部分能夠沿導軌槽縱向滑動。雙向阻尼型在縱橋向和橫橋向都設有ε型鋼阻尼元件，可在縱橋向、橫橋向兩個方向抗震，適合用在公路、市政橋梁中。所述支座本體包括上錨固件、上座板、活塞、球冠襯板、底盆、下座板和下錨固件，上座板通過上錨固件與橋梁上部梁體相連，活塞和球冠襯板安裝在上座板和底盆之間，下座板位于底盆下面，下座板通過下錨固件與橋墩相連，上座板、活塞、下座板和底盆上均設有安裝耳板；所述ε型鋼阻尼元件對稱安裝在支座本體的縱橋向兩側和橫橋向兩側，前者兩邊的腳和中間的腳通過銷軸分別安裝在上座板和活塞的安裝耳板上；后者兩邊的腳和中間的腳通過銷軸分別安裝在下座板和底盆的安裝耳板上。所述活塞上設有縱向導軌，上座板設有導軌槽，上座板與活塞之間設有縱向滑動副，所述底盆上設有橫向導軌，下座板設有導軌槽，底盆與下座板之間設有橫向滑動副，所述支座的上、下兩部分能夠沿導軌槽縱向和/或橫向滑動。所述上錨固件和下錨固件優(yōu)選是上錨定鋼棒和下錨定鋼棒。本實用新型的工作原理正常工作時，本實用新型提供球型鋼橋梁支座的所有功能，如豎向承載和轉動，ε型鋼阻尼元件承擔支座阻尼方向的常規(guī)水平載荷，此時ε型鋼阻尼元件處于彈性狀態(tài)，提供較大彈性剛度；地震時，支座承受較大水平地震載荷，此時ε型鋼阻尼元件進入塑性狀態(tài)，反復塑性變形吸收地震能量，同時ε型鋼阻尼元件塑性剛度較小，能起隔震作用。本實用新型應用在橋梁抗震中，可以有效降低橋梁的地震反應，墩底最大彎矩可降低20% 50%，墩底最大剪力可降低30% 50%。地震作用越大效果越明顯，尤其適合應用在特大型橋梁和高震區(qū)橋梁上。本實用新型以最新研發(fā)的ε型鋼阻尼元件作為阻尼消能元件，結構緊湊，阻尼消能效果全面領先同類產品占用空間僅為同性能E型鋼、C型鋼支座的70%左右，阻尼力比C型鋼支座大一倍，阻尼位移比E型鋼支座大20%以上。

圖I是本實用新型單向阻尼型結構示意圖；圖2是本實用新型單向阻尼型俯視圖；圖3是本實用新型雙向阻尼型結構示意圖；圖4是本實用新型雙向阻尼型俯視圖。
具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對實用新型做進一步的描述。[0020]本實用新型實施例分單向阻尼型和雙向阻尼型。圖I、圖2是本實用新型能在縱橋向上消能抗震的單向阻尼型ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座的實施例。包括支座本體和對稱安裝在支座本體的縱橋向兩側的ε型鋼阻尼元件8。所述ε型鋼阻尼元件8為并排設置且開口方向一致的二個弧段，二個弧段的一端相交成為一體式結構、另一端和相交端形成ε型鋼阻尼元件8的三只腳，三只腳上均設有安裝孔，中間的腳通過銷軸安裝在支座本體中活塞3的耳板上，兩邊的腳通過銷軸安裝上座板2的耳板上。ε型鋼阻尼元件8對稱安裝在支座本體的兩側，同一阻尼方向的ε型鋼·阻尼元件8完全相同。支座本體為球型鋼支座，包括上錨定鋼棒I、上座板2、活塞3、球冠襯板4、底盆5、下錨定鋼棒6，上座板2通過上錨定鋼棒I錨固在橋梁上部梁體上，活塞3和球冠襯板4安裝在上座板2和底盆5之間，底盆5通過下錨定鋼棒6錨固在橋墩上。上座板2設有用來連接ε型鋼阻尼元件8的兩邊腳的安裝耳板，活塞3上設有用來連接ε型鋼阻尼元件8中間腳的安裝耳板?；钊?上設有縱向導軌7，上座板2上設有導軌槽，上座板2和活塞3之間設有縱向滑動副，支座的上、下兩部分能夠沿導軌槽縱向滑動。為了不影響ε型鋼阻尼元件8的阻尼變形，ε型鋼阻尼元件8的連接銷軸和銷軸穿過的孔都要涂抹潤滑油脂來減少摩擦。圖3、圖4是本實用新型雙向阻尼型的實施方式。所述雙向阻尼型是一種雙向阻尼型ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座，與單向阻尼型ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座相t匕，增加了對稱安裝在支座本體的橫橋向兩側的ε型鋼阻尼元件11、橫向導軌9和下座板10。下座板10上設有用來連接ε型鋼阻尼元件11兩邊腳的安裝耳板，底盆設有用來連接ε型鋼阻尼元件11中間腳的安裝耳板；底盆5與下座板10設有橫向滑動副。雙向阻尼型ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座可以在縱橋向和橫橋向兩個方向阻尼消能。本實用新型應用在橋梁抗震中，可以有效降低橋梁的地震反應，地震作用越大效果越明顯，尤其適合應用在特大型橋梁和高震區(qū)橋梁上。本實用新型以最新研發(fā)的ε型鋼阻尼元件作為阻尼消能元件，結構緊湊，阻尼消能效果全面領先同類產品占用空間僅為同性能E型鋼、C型鋼支座的70%左右，阻尼力比C型鋼支座大一倍，阻尼位移比E型鋼支座大20%以上。本實用新型不局限于上面介紹的優(yōu)選實施例，在本領域的技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。如能在橫橋向上消能抗震的單向阻尼型ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座。
權利要求1.一種ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座，包括球型鋼橋梁支座本體，其特征在于還包括用來阻尼消能的ε型鋼阻尼元件(8，11)，所述ε型鋼阻尼元件(8，11)為并排設置且開口方向一致的二個弧段，二個弧段的一端相交成為一體式結構、另一端和相交端形成ε型鋼阻尼元件(8，11)的三只腳，三只腳上均設有安裝孔；所述ε型鋼阻尼元件(8，11)對稱安裝在支座本體的兩側。
2.根據(jù)權利要求I所述的ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座，其特征在于 所述支座本體包括上錨固件、上座板(2)、活塞(3)、球冠襯板(4)、底盆(5)和下錨固件，上座板(2)通過上錨固件與橋梁上部梁體相連，活塞(3)和球冠襯板(4)安裝在上座板(2)和底盆(5)之間，底盆(5)通過下錨固件與橋墩相連，上座板(2)和活塞(3)上均設有安裝耳板； 所述ε型鋼阻尼元件對稱安裝在支座本體的縱橋向兩側，其兩邊的腳通過銷軸安裝在上座板(2)的安裝耳板上，中間的腳通過銷軸安裝在活塞(3)的安裝耳板上； 所述活塞(3)上設有縱向導軌(7)，上座板(2)上設有導軌槽，上座板(2)與活塞(3)之間設有縱向滑動副，所述支座的上、下兩部分能夠沿導軌槽縱向滑動，所述支座能在縱橋向上消能抗震。
3.根據(jù)權利要求2所述的ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座，其特征在于 所述支座本體還包括下座板(10)，所述下座板(10)位于底盆(5)下面，下座板(10)通過下錨固件與橋墩相連，下座板(10)和底盆(5)上也均設有安裝耳板； 在支座本體的橫橋向兩側也對稱安裝有ε型鋼阻尼元件，其兩邊的腳通過銷軸安裝在下座板(10)的安裝耳板上，中間的腳通過銷軸安裝在底盆(5)的安裝耳板上； 所述底盆(5 )上設有橫向導軌(9 )，下座板(10 )設有導軌槽，底盆(5 )與下座板(10 )之間設有橫向滑動副； 所述支座的上、下兩部分能夠沿導軌槽縱向和/或橫向滑動，所述支座能在縱橋向和/或橫橋向上消能抗震。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座，其特征在于所述上錨固件和下錨固件分別是上錨定鋼棒(I)和下錨定鋼棒(6)。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座，其特征在于銷軸和銷軸穿過的孔均涂抹潤滑油脂來減少摩擦。
6.根據(jù)權利要求2或3所述的ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座，其特征在于同一阻尼方向的ε型鋼阻尼元件完全相同。
專利摘要本實用新型公開了一種ε型鋼阻尼消能球型鋼橋梁支座，包括球型鋼橋梁支座本體和用來阻尼消能的ε型鋼阻尼元件。所述ε型鋼阻尼元件包括并排設置且開口方向一致的二個弧段，二個弧段的一端相交成為一體式結構、另一端和相交端形成ε型鋼阻尼元件的三只腳，三只腳上均設有安裝孔。支座本體包括上錨固件、上座板、活塞、球冠襯板、底盆、下座板和下錨固件。支座本體在阻尼方向設有滑動面和導軌、導軌槽，支座能夠沿導軌槽滑動。本實用新型分單向阻尼型、雙向阻尼型兩種類型。本實用新型以最新研發(fā)的ε型鋼阻尼元件作為阻尼消能元件，結構緊湊，應用在橋梁抗震中，可以有效降低橋梁的地震反應，阻尼消能效果全面領先同類產品。
文檔編號E01D19/04GK202688867SQ201220418050
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權日2012年8月22日
發(fā)明者劉軍, 郭紅鋒, 李文斌, 張小峰, 陳彥北, 寧響亮, 曾國軍, 宋春華 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司