[发明专利]一种聚氨酯桥梁减震支座及其减震方法

说明书

一种聚氨酯桥梁减震支座及其减震方法，其中支座包括上座板组件和下座板组件，而下座板组件有滑移部件和支撑部件组成，上座板组件设置于下座板组件的正上方，滑移部件通过水平压缩实现阻尼耗能，起到水平减震的作用；而支撑部件通过承压板竖向变形与钢盆紧密贴合，从而起到竖向减震作用，且其变形由于钢盆外约束而受到钢盆极限强度的限制；同时支撑部件作为支座水平滑移和转动的支点，与滑移部件一起实现水平减震。

技术领域

本发明涉及一种桥梁支座及其减震方法，尤其是一种聚氨酯高速铁路桥梁减震支座及其减震方法，属于桥梁减隔震技术领域。

背景技术

桥梁支座是桥梁的重要传力装置，其架设于墩台上，顶面支持桥梁上部的结构，承受上部结构的各种力并将力传递给墩台，且要求在各种力的作用下，支座能适应上部结构的转角和位移，使上部结构可自由变形而不产生额外的附加内力，因此支座的构造非常重要。而高速铁路桥梁由于在使用中具有以下特点：列车行车速度高，可达350km/h，且列车行车密度大，可达3~5分钟一列客车，而高速行车的舒适性和安全性要求较高，因此对高速铁路桥梁支座提出更高的要求。目前，欧洲各国高速铁路桥梁支座主要为盆式支座和球型钢支座，日本新干线铁路桥梁上大量采用板式橡胶支座、盆式支座、黄铜支承板支座，韩国高速铁路桥梁大都采用板式橡胶支座和盆式支座，中国台湾高速铁路桥梁支座主要为盆式支座，中国大陆高速铁路桥梁支座主要采用盆式支座和球型钢支座。盆式支座转动灵活、构造简单、性能可靠、造价低廉，在国内已有近三十年的使用经验，因此在国内高速铁路桥梁上大量使用。但是在高寒地带，当冬季温度低于-40℃，橡胶在低温下硬化，容易丧失弹性性能，因此现有橡胶盆式支座不宜在低温环境采用。球型钢支座不存在橡胶老化问题，大大提高了支座的使用寿命，更适用于低温地区，但单纯钢的球型钢支座存在减震效果不理想的问题；近来出现采用改性超高分子量聚乙烯滑板，球型钢支座结构尺寸进一步减少，使工程造价有所降低。因此，球型钢支座在高速铁路桥梁上广泛采用，尤其球型钢支座转动灵活、构造简单、承载能力大，适用于大吨位支座，经常用于大跨度连续梁桥，但是球型钢支座对桥梁下部结构的尺寸空间要求较大，造成桥墩的工程造价较高。因此开发一种转动灵活、构造简单、性能可靠、造价更低且适用于低温地区的高速铁路桥梁支座显得十分重要。

另一方面，聚氨酯弹性部件是介于塑料和橡胶之间的一种高分子复合材料，具有优良的耐磨性、回弹性能好、良好的力学性能及耐油、耐低温、耐臭氧老化等性能，广泛应用于胶辊、油封、汽车轮胎等领域，已深入到国民经济和人民生活中，成为一种发展迅速的复合材料。桥梁支座的发展与工程材料的发展紧密相连，将聚氨酯弹性部件应用到桥梁减隔震支座中，可以充分发挥聚氨酯弹性部件良好的力学性能和回弹性能等特性，有利于提高桥梁支座的减隔震效果，同时降低桥梁建设的工程造价。聚氨酯弹性部件的出现，并在桥梁支座领域得到应用，对桥梁支座的发展将带来新的革命。

通过对国内专利进行检索，发现有相关专利，举例如下：

1. 专利申请号CN201510606156.9，名称为“可更换模块化梳齿型减隔震支座及其制备方法”的发明专利公开了一种可更换模块化梳齿型减隔震支座及其制备方法。其主要技术特征为：包括设有上支座板和下支座板的支座主体，所述上支座板的四周设置有减震耗能底座和减震耗能板构成的减震耗能模块，减震耗能底座通过第一螺栓与上支座板相连接，下支座板四周设置有与减震耗能模块相匹配的减震耗能模块挡板，减震耗能模块挡板通过第二螺栓与下支座板相连接，减震耗能模块挡板上设置有齿形与减震耗能板相匹配的梯形梳齿。该可更换模块化梳齿型减隔震支座，将地震发生时易损坏的和用于耗能的零部件模块化，实现更换方便快捷，降低修复支座所需造价，与整体更换支座相比节省了人力，物力，财力。