[实用新型]具有自检测功能的摩擦摆隔震支座

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能隔震支座，具体来说，是涉及一种可以实时监测健康状况具有自诊断功能的摩擦摆隔震支座。

背景技术

目前普遍应用的支座主要包括铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座和摩擦摆隔震支座。但各种橡胶材质制成的支座由于竖向承载力较低，耐久性较差，不能单独应用于上部结构很重并对水平位移要求较大的大型构筑物中，此时，就需用到摩擦摆隔震支座。

摩擦摆隔震支座是一种有效的干摩擦滑移隔震体系，具有良好的力学性能，并能取得较好的隔震效果。其主要原理是将构筑物与地面隔离，利用滑动面的设计来延长构筑物的振动周期，以大幅度减少结构地震作用的动力放大作用，它还可利用滑动面与滑块之间的摩擦来消耗能量，减少地震能量对构筑物的破坏。一般来说，摩擦摆隔震支座主要由上支座板、铰接滑块、下支座板组成。摩擦摆隔震支座的铰接滑块与滑动面具有相同的曲率半径，可与滑动面完全贴合并使上支座板在支座滑动时始终保持水平，滑动面上涂有低摩擦材料，如聚四氟乙烯（特氟龙）等，摩擦摆隔震支座摩擦滑移面为球面，从而使支座可依靠上部结构的重力分量作为自动回复力。在地震作用下，当上部结构的惯性力超过滑动面上的静摩擦力时，上部结构的惯性力促使滑块在其圆弧面内滑动，滑块在滑动过程中耗散地震能量。地震作用之后，支座会在自身受到的竖向荷载作用下自动回复初始平衡位置。

从以往桥梁的破坏情况来看，大部分破坏发生在桥梁的支座处，支座作为主要的传力构件，支座失效将导致整个桥梁的整体倒塌，造成不可估量的严重后果，支座性能的长期稳定性的对于桥梁整体安全性具有重要的意义。

但就目前来说，还没有一种可以监测支座健康状况的设备，或者具有自监测功能的支座，也曾有人试图采用传感器来检测支座的受力情况，但是一般的传感器无法放到支座中，即使可以放至支座中，也会影响支座的受力，产生不良影响。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种具有自检测功能的摩擦摆隔震支座，该支座可以实时监测支座的受力情况，从而判断支座的健康状况。

本实用新型通过以下技术手段实现：具有自检测功能的摩擦摆隔震支座，包括由上而下依次设置的上支座板、上铰接滑块、下铰接滑块和下支座板；所述上铰接滑块上表面为弧形，与上支座板下表面的滑动面具有相同的曲率半径，并与该滑动面相接触，上铰接滑块下部设有凹球形表面，与下铰接滑块上部设有的凸球形表面相匹配并接触，下铰接滑块下表面为弧形，与下支座板上表面的滑动面具有相同的曲率半径，并与该滑动面相接触；还包括至少一个薄膜式压力传感器，所述薄膜式压力传感器位于铰接滑块的弧形表面，前表面与支座板的滑动面相接触。

本实用新型还可做以下改进：

所述薄膜式压力传感器为溅射薄膜压力传感器，所述溅射薄膜压力传感器包括不锈钢膜片和设于该膜片表面的合金电阻。该传感器在压力介质直接作用的不锈钢膜片上制作了组成惠斯登电桥的合金薄膜应变单元，该合金材料以分子形式在弹性体上淀积成合金电阻，该电阻与弹性体以分子键合“融”为一体，因此这种压力传感器不影响支座的力学性能。

所述下支座板的滑动面与铰接滑块的下表面之间及上支座板的滑动面与上铰接滑块之间均涂有低摩擦材料。

所述低摩擦材料为聚四氟乙烯。

所述上铰接滑块与所述上支座板固定连接。

所述铰接滑块中部还设有环形突起，使下铰接滑块中部凸球型表面与上铰接滑块的凹球型表面形成一个转动球铰，保证上支座板在铰接滑块沿滑动面滑动时保持水平。

所述上支座板和下支座板的边缘还设有环形突起的限位装置。

薄膜式压力传感器位于下铰接滑块的弧形下表面，其正面与低摩擦材料接触，所述下铰接滑块预留小孔，用于薄膜压力传感器导线的引出。

所述导线采用高温屏蔽极细导线。

还设有安装于支座外的信号处理设备和数据传输装置，并将支座的监测数据传输至控制室。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1）本实用新型的具有自检测功能的摩擦摆隔震支座，可以实时监测支座的受力情况，从而判断支座的健康状况。并且可以通过对监测数据的后期处理实现预警功能，即当支座应力超过允许值或刚度突然发生变化时，能够自动报警，避免桥梁等建筑的倒塌，避免惨剧的发生。