環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于橋梁、房屋建筑、核電站、機械工程抗震【技術領域】，具體涉及一種環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座。它包括上支承板和下支承板，所述上支承板與下支承板之間設有球冠體、支座承重體和阻尼器，所述阻尼器為環布多金屬棒阻尼器，呈環狀布置在所述球冠體和所述支座承重體的外圍，所述環布多金屬棒阻尼器包括多根金屬棒和分別固定在所述上支承板上、下支承板上的兩個連接板，所述多根金屬棒呈環狀固定在兩個連接板之間。本實用新型兼具普通球型鋼支座和抗震阻尼支座的功能，能抵御水平面內來自各個方向的地震慣性力，起到消能減震的作用。
【專利說明】環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于橋梁、房屋建筑、核電站、機械工程抗震【技術領域】，具體涉及一種環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座。
【背景技術】
[0002]地震是頻發的自然災害之一，長期以來，人類在這一自然災害面前“無能為力”。地震造成生命和財產損失的直接原因是建筑物的劇烈震動、破壞和倒塌。自二十世紀以來，人類對建筑物的抗震、消能、減震的結構控制技術進行不斷的探索，先后實用新型和創造了如下相應的產品和技術。
[0003]鉛芯橡膠支座:通過鉛芯和橡膠的剪切變形吸收和耗散地震能量。
[0004]液壓粘滯阻尼器:通過液態或半固態的粘滯材料在缸體內的流動產生阻尼力來耗散、吸收地震能量。
[0005]摩擦型阻尼支座:采用上下不同半徑的兩個球面與配合位形成兩個滑動摩擦副，保證支座正常的轉動和滑移功能，當地震水平力超過閥值時，支座摩擦副間克服摩擦力產生相對滑動，大半徑球面摩擦副可產生較大水平相對位移，即水平剛度較小，從而將地震產生的動能轉換為勢能，突破閥值后較小的水平剛度起到了“隔震”作用。同時由于摩擦阻力的存在，起到了 “阻尼”作用，消耗了一部分地震能量。
[0006]上述鉛芯橡膠支座和摩擦型阻尼支座雖然能起到環向減隔震的作用，但水平剛度過低，對軟弱地基或者橋墩過柔時，減震效果降低，甚至會加大結構的地震響應。而液壓粘滯阻尼器是一種桿式結構，具有方向性，對減少軸向的地震作用效果明顯，但地震對橋梁的地震作用方向事先是無法預知的，因而它的設置帶有一定的盲目性，通常的做法是在橋梁的順橋向和橫橋向都安裝液壓阻尼器，這樣一定程度上限制了其力學運動，降低了減震效果；并且也不具備回位功能，地震過后，需要靠外力作用才能回位。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的就是為了解決上述【背景技術】存在的不足，提供一種能對各個方向的地震起到消能減震作用的環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座。
[0008]本實用新型采用的技術方案是:一種環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座，包括上支承板和下支承板，所述上支承板與下支承板之間設有球冠體、支座承重體和阻尼器，所述球冠體的球形面與支座承重體的球形凹面相配合，所述球冠體與上支承板和支座承重體之間均通過四氟滑板滑動接觸，所述阻尼器為環布多金屬棒阻尼器，所述環布多金屬棒阻尼器呈環狀布置在所述球冠體和所述支座承重體的外圍，所述環布多金屬棒阻尼器包括多根金屬棒和分別固定在所述上支承板上、下支承板上的兩個連接板，所述多根金屬棒呈環狀固定在所述兩個連接板之間。
[0009]進一步地，所述多根金屬棒呈環狀豎向固定或錯位固定在所述兩個連接板之間，所述金屬棒上下兩端與兩個連接板之間均通過焊接連接。[0010]進一步地，所述金屬棒為具有低屈服點及良好抗疲勞特性的金屬棒。
[0011]進一步地,所述金屬棒為鉛棒。
[0012]進一步地，所述連接板為整體環狀結構或由多節段拼接成的環狀結構。
[0013]進一步地，所述由多節段拼接成環狀結構的連接板為封閉的環狀結構或節段與節段之間留有空隙。
[0014]進一步地，所述球冠體支承于所述支座承重體的球形凹面上。
[0015]更進一步地，還包括防塵罩，所述防塵罩上下兩端分別與所述上支承板和下支承板連接。
[0016]本實用新型可同時作為普通球型鋼支座和阻尼抗震支座使用:
[0017]當作為普通球型鋼支座使用時，由于球冠體與支座承重體之間通過四氟滑板接觸，且接觸面為球面，球冠體與上支承板之間也通過四氟滑板接觸，接觸面為平面，因此球冠體連同上支承板可在豎直平面內轉動，轉動的同時，球冠體與上部梁體之間產生一小幅度的水平位移，球冠體能在上支承板的盆腔內運動，具有普通球型鋼支座需要具備的承重和能小幅轉動的功能。
[0018]當作為阻尼抗震支座使用時，由于上支承板固定在梁底、下支承板固定在墩頂或臺頂，在地震慣性力作用下，不管這個力來自何方，墩、梁之間就會產生相對運動，也即下支承板和上支承板之間產生相對運動，支座承重體隨下支承板一起運動，這時環布多金屬棒阻尼器受到剪切，產生剪切變形，從而耗散、吸收地震能量，抵御水平面內各個方向的地震。
[0019]本實用新型支座的阻尼器采用環布多金屬棒阻尼器，金屬棒為鉛棒，或是由具有低屈服點及良好抗疲勞特性的軟鋼、合金材料制成的金屬棒。鉛材料具有密度大、熔點低、塑性高、強度低、耐腐蝕、潤滑能力強的特點，因其有較高的延性和柔性，故在變形過程中可以吸收大量的能量，并有較強的變形跟蹤能力。同時，通過動態恢復與再結晶過程，其組織和性能還可恢復至變形前的狀態。軟鋼材料也具有低屈服點、良好的抗疲勞特性。該阻尼器依靠自身的剪切變形吸收、耗散地震能量，能抵御水平面內來自各個方向的地震慣性力，起到消能減震的作用，適用于各類橋梁、房屋建筑結構、核電站結構等，具有廣闊的市場前景及良好的經濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型環布多金屬棒阻尼器的結構示意圖。
[0022]圖3為圖2的俯視圖。
[0023]其中:1-上支承板；2_下支承板；3_球冠體；4_支座承重體；5_環布多金屬棒阻尼器；6-防塵罩；7_四氟滑板；8_金屬棒；9_連接板。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，便于清楚地了解本實用新型，但它們不對本實用新型構成限定。
[0025]如圖1所示，本實用新型包括上支承板I和下支承板2，所述上支承板I的盆腔內敷設有四氟滑板7，所述上支承板I和下支承板2之間設計有球冠體3和支座承重體4，所述球冠體3支承于所述支座承重體4的球形凹面上，所述支座承重體4的球形凹面內敷設有四氟滑板7，因此所述球冠體3能在所述支座承重體4的球形凹面內轉動，也能在所述上支承板I的盆腔內滑動。所述上支承板I和所述下支承板2之間還安裝有阻尼器和防塵罩6，所述阻尼器為環布多金屬棒阻尼器5，所述防塵罩6上下兩端分別與所述上支承板I和下支承板2連接，將所述環布多金屬棒阻尼器5罩住。
[0026]如圖2、圖3所示，所述環布多金屬棒阻尼器5為環狀結構，環繞在所述球冠體3和所述支座承重體4的外圍。所述環布多金屬棒阻尼器5包括多根金屬棒8和分別固定在所述上支承板I上、下支承板2上的兩個連接板9，每根金屬棒8的上下兩端與兩個連接板9之間均通過焊接方式連接。多根金屬棒8呈環狀豎向固定或錯位固定在所述兩個連接板9之間，豎向固定和錯位固定的方式分別如圖2中實線和虛線所示，錯位固定即斜向固定，即金屬棒8上下兩端不在同一豎直平面上。所述金屬棒8采用低屈服點及良好抗疲勞特性的金屬材料制成，因鉛材料具有較高的延性和柔性，變形過程中可以吸收大量的能量，并有較強的變形跟蹤能力，同時通過動態恢復與再結晶過程，其組織和性能還可恢復至變形前的狀態；而低屈服點、具有良好疲勞特性的軟鋼材料也具有較好的“抗震”性能，故本實用新型的金屬棒優選的采用鉛棒或具有低屈服點及良好抗疲勞特性的金屬棒。
[0027]所述連接板9為整體環狀結構或由多節段拼接成的環狀結構，該環狀結構可為圓形或方形的環狀結構，也可為其它形狀的環狀結構，由多節段拼接成環狀結構的連接板9為封閉的環狀結構或節段與節段之間留有空隙，做成不封閉結構，比如環狀連接板如果由三節段組成，而這三段又不連續，則節段與節段之間留有空隙，為間斷的環狀結構。所述兩個連接板9分別為上連接板和下連接板，所述上連接板通過螺栓固定在所述上支承板I上，所述下連接板通過螺栓固定在所述下支承板2上。
[0028]本實用新型的核心技術在于在所述上支承板I和所述下支承板2之間設計安裝了一環布多金屬棒阻尼器5，金屬棒8為鉛棒或具有低屈服點及良好抗疲勞特性的金屬棒，該阻尼器依靠自身的剪切變形吸收、耗散地震能量，在水平面內的各個方向都能起到減震的作用，同時兼具普通球型鋼支座和阻尼抗震支座的功能。
[0029]I)作為普通球型鋼支座使用:
[0030]球冠體3與支座承重體4之間通過四氟滑板7接觸，且接觸面為球面，球冠體3與上支承板I之間也通過四氟滑板7接觸，接觸面為平面，因此球冠體3連同上支承板I可在豎直平面內轉動，轉動的同時，球冠體3與上部梁體之間產生一小幅度的水平位移，球冠體3能在上支承板I的盆腔內運動。所以該支座具有普通球型鋼支座需要具備的承重和能小幅轉動的功能，能當普通球型鋼支座使用。
[0031]2)作為阻尼抗震支座使用:
[0032]由于上支承板I固定在梁底、下支承板2固定在墩頂或臺頂，在地震慣性力作用下，不管這個力來自何方，墩、梁之間就會產生相對運動，也即下支承板I和上支承板2之間產生相對運動，支座承重體4隨下支承板一起運動，這時環布多金屬棒阻尼器5受到剪切，產生剪切變形，從而耗散、吸收地震能量，該支座能抵御水平面內各個方向的地震，故能當阻尼抗震支座使用。
[0033]本實用新型的安裝方法如下:
[0034]I)、在墩頂和梁底分別預埋螺栓、安裝下支承板2和上支承板I ;[0035]2)、安裝支座承重體4和球冠體3 ；
[0036]3)、安裝環布多金屬棒阻尼器5，環布多金屬棒阻尼器5可在工廠預制，為施工方便，同時也是為了更換組件方便，環布多金屬棒阻尼器的連接板可分成多個節段組合安裝，圖3中所示的連接板為4個節段組成；
[0037]4)、最后安裝防塵罩。
[0038]以上內容是結合具體的實施方式對本實用新型所做的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬的【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
【權利要求】
1.一種環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座，包括上支承板(I)和下支承板(2)，所述上支承板(I)與下支承板(2)之間設有球冠體(3)、支座承重體(4)和阻尼器，所述球冠體(3)的球形面與支座承重體(4)的球形凹面相配合，所述球冠體(3)與上支承板(I)和支座承重體(4)之間均通過四氟滑板(7)滑動接觸，其特征在于:所述阻尼器為環布多金屬棒阻尼器(5)，所述環布多金屬棒阻尼器(5)呈環狀布置在所述球冠體(3)和所述支座承重體(4)的外圍，所述環布多金屬棒阻尼器(5)包括多根金屬棒(8)和分別固定在所述上支承板(I)上、下支承板(2)上的兩個連接板(9)，所述多根金屬棒(8)呈環狀固定在所述兩個連接板(9)之間。
2.根據權利要求1所述的環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座，其特征在于:所述多根金屬棒(8)呈環狀豎向固定或錯位固定在所述兩個連接板(9)之間，所述金屬棒(8)上下兩端與兩個連接板(9)之間均通過焊接連接。
3.根據權利要求1或2所述的環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座，其特征在于:所述金屬棒(8)為具有低屈服點及良好抗疲勞特性的金屬棒。
4.根據權利要求3所述的環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座，其特征在于:所述金屬棒⑶為鉛棒。
5.根據權利要求1所述的環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座，其特征在于:所述連接板(9)為整體環狀結構或由多節段拼接成的環狀結構。
6.根據權利要求5所述的環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座，其特征在于:所述由多節段拼接成環狀結構的連接板(9)為封閉的環狀結構或節段與節段之間留有空隙。
7.根據權利要求1所述的環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座，其特征在于:所述球冠體(3)支承于所述支座承重體(4)的球形凹面上。
8.根據權利要求1所述的環布多金屬棒鋼球型復合阻尼支座，其特征在于:還包括防塵罩出)，所述防塵罩(6)上下兩端分別與所述上支承板(I)和下支承板(2)連接。
【文檔編號】E04B1/98GK203640051SQ201320888720
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】萬維東 申請人:萬維東