本發(fā)明涉及橋梁制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種橋梁限位耗能型減隔震支座及其制作方法。

背景技術(shù)：

墩梁相對(duì)變形過大甚至落梁是橋梁地震災(zāi)害的重要表現(xiàn)，為此人們發(fā)展了多種限制墩梁在地震作用下相對(duì)變形的技術(shù)。這些技術(shù)一般獨(dú)立于支座，通過在橋墩與主梁間設(shè)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(fù)雜。本發(fā)明在球型支座和盆式支座等傳統(tǒng)常用支座基礎(chǔ)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(fù)位能力；利用外加鋼板限位，并且實(shí)現(xiàn)了耗能和限位裝置的模塊化，震后更換簡(jiǎn)單方便。這種能較大地降底橋梁墩梁限位的設(shè)計(jì)和施工的復(fù)雜程度，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)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(shí)現(xiàn)了耗能和限位裝置模塊化，更換工作簡(jiǎn)單。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)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(cè)，所述減隔震模塊包括外加鋼板、高阻尼橡膠塊和內(nèi)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(nèi)連接鋼板之間，內(nèi)連接鋼板通過連接螺栓與底盆外側(cè)連接；在支座底盆的底板四周設(shè)置有對(duì)外加鋼板的水平方向進(jìn)行限位的限位擋塊，所述限位擋塊與所述垂直板內(nèi)側(cè)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(dāng)因外力使限位擋塊剪斷時(shí)，外加鋼板限制墩梁相對(duì)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(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述減隔震模塊還包括與所述垂直板相對(duì)設(shè)置且固定連接在所述支座低盆外側(cè)的內(nèi)連接鋼板，所述高阻尼橡膠塊固定在所述垂直板與所述內(nèi)連接鋼板之間。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述高阻尼橡膠塊的長(zhǎng)度小于內(nèi)鋼板的長(zhǎng)度，所述內(nèi)鋼板的長(zhǎng)度小于垂直板的長(zhǎng)度。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述高阻尼橡膠塊通過熱硫化工藝后與所述內(nèi)連接鋼板以及垂直板黏合到一起。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：減隔震模塊具有自復(fù)性。所述高阻尼橡膠塊在地震荷載作用下產(chǎn)生剪切和拉壓變形在一定程度上可恢復(fù)原狀，防止墩梁位移過大而引起落梁。

進(jìn)一步的技術(shù)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(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述外加鋼板的垂直板內(nèi)側(cè)各設(shè)有兩個(gè)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(jìn)一步的技術(shù)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(shè)置有一環(huán)形凹槽，作為剪斷危險(xiǎn)截面，在螺栓主體的外側(cè)表面沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有四條長(zhǎng)條形凹槽，長(zhǎng)條形凹槽的橫截面為矩形或圓弧形。

本發(fā)明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(nèi)連接鋼板進(jìn)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(nèi)連接鋼板通過連接螺栓與支座底盆外側(cè)固定連接；

安裝限位擋塊，將限位擋塊緊靠外加鋼板內(nèi)側(cè)，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(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明所述支座，在限位耗能減隔震模塊的外加鋼板內(nèi)側(cè)設(shè)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(zhì)，在正常使用時(shí)可以承受橋梁由溫度效應(yīng)、風(fēng)荷載、恒活荷載等其他因素所引起的水平方向上的剪力，當(dāng)?shù)卣鸬葮O端荷載作用時(shí)，實(shí)際作用的水平剪力大于設(shè)計(jì)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(nèi)連接鋼板組成的限位耗能減隔震模塊開始發(fā)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(fù)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(shè)計(jì)和施工的復(fù)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(fù)工作方便快捷，降底橋梁地震災(zāi)后修復(fù)以及交通恢復(fù)的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述支座的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例圖1的俯視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中外加鋼板的俯視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中上支座板的俯視圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中支座低盆與減隔震模塊組合后的俯視圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中支座底盆的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中圖6的俯視圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中減隔震模塊組合后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例中圖8的俯視圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中限位螺栓結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)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(nèi)連接鋼板 9、限位螺栓 14、連接螺栓 41、水平板 42、垂直板 91、環(huán)形凹槽 92、長(zhǎng)條形凹槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(jié)構(gòu)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(nèi)連接鋼板8之間，所述垂直板42內(nèi)側(cè)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(nèi)側(cè)42直接接觸。當(dāng)因外力使限位擋塊7斷開時(shí)，減隔震模塊開始發(fā)揮作用，外加鋼板4限制墩梁相對(duì)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。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖1、5、8和9所示，為了減小高阻尼橡膠塊5對(duì)所述支座低盆3外側(cè)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(duì)設(shè)置且固定在所述支座低盆3側(cè)部上的內(nèi)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(nèi)連接鋼板8之間。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖5和9所示，所述高阻尼橡膠塊5的長(zhǎng)度小于內(nèi)連接鋼板8的長(zhǎng)度，所述內(nèi)連接鋼板8的長(zhǎng)度小于垂直板42的長(zhǎng)度。通過以上結(jié)構(gòu)，使得所述高阻尼橡膠塊4的兩側(cè)留有空間，便于地震等極端荷載使高阻尼橡膠塊5的空間變形。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述高阻尼橡膠塊5可以通過熱硫化工藝后與所述內(nèi)連接鋼板8以及垂直板42黏合到一起，使得三者之間可以有效的連接為一個(gè)整體。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2和4所示，所述外加鋼板4的水平板41與上支座板2相連接形狀為凸型，上支座板2的形狀則為與之匹配的凹型，外加鋼板4的水平板41與上支座板2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4的水平板41與上支座板2通過螺栓14連接。

此外為了保證受力的均勻性，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖5和圖7所示，所述外加鋼板4的垂直板42內(nèi)側(cè)各設(shè)有兩個(gè)限位擋塊7，所述限位擋塊7通過限位螺栓9與所述底板6固定連接。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖10所示，所述限位螺栓9包括螺栓主體，所述螺栓主體在限位擋塊7與底板6的接觸面處設(shè)置有一環(huán)形凹槽91，作為剪斷危險(xiǎn)截面；在螺栓主體的外側(cè)表面沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有四條長(zhǎng)條形凹槽92，長(zhǎng)條形凹槽92的橫截面為矩形或圓弧形，便于剪斷后取出。

本發(fā)明所述支座，在限位耗能減隔震模塊的外加鋼板內(nèi)側(cè)設(shè)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(zhì)，在正常使用時(shí)可以承受橋梁由溫度效應(yīng)、風(fēng)荷載、恒活荷載等其他因素所引起的水平方向上的剪力，當(dāng)?shù)卣鸬葮O端荷載作用時(shí)，實(shí)際作用的水平剪力大于設(shè)計(jì)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(nèi)連接鋼板組成的限位耗能減隔震模塊開始發(fā)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，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(shè)計(jì)和施工的復(fù)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(fù)工作方便快捷，降底橋梁地震災(zāi)后修復(fù)以及交通恢復(fù)的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。

如圖11所示，本發(fā)明還公開了一種橋梁限位耗能型減隔震支座制作方法，包括如下步驟：

S101：制作上支座板1和支座底盆2，將上支座板1裝于支座底盆2上；

S102：制作減隔震模塊，將外加鋼板4、高阻尼橡膠塊5以及內(nèi)連接鋼板8進(jìn)行黏合；

S103：安裝減隔震模塊，外加鋼板4與上支座板2通過固定螺栓14連接，內(nèi)連接鋼板8通過固定螺栓14與支座底盆2外側(cè)部固定連接；

S104：安裝限位擋塊，將限位擋塊7緊靠外加鋼板4內(nèi)側(cè)，通過限位螺栓9使限位擋塊7與支座底盆3的底板6固定連接。