[实用新型]一种小变形摩擦摆支座

说明书

本实用新型公开了一种小变形摩擦摆支座，包括上支座板和下支座板，在所述上支座板上设有上滑面并安装有上滑块，在所述下支座板上设有下滑面并安装有下滑块，所述上滑块上设有上凹面，所述下滑块上设有与所述上凹面相适配的下凸面，且所述下凸面可在所述上凹面内滑动。本实用新型改变了橄榄球形状中座板的形式，而是采用上滑块和下滑块的配合结构，且下滑块的下凸面可在上滑块的上凹面内滑动，本实用新型增加了下凸面和上凹面之间的滑动耗能，和滑块在滑面内的滑动耗能，共同组成二次耗能结构，可大大提高滑块消耗的地震能，提高支座的减隔震效果，通过下凸面和上凹面之间嵌合，可有效减小滑块之间的相对位移，减小支座的变形，使支座更易于复位。

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程领域，特别涉及一种小变形摩擦摆支座。

背景技术

传统的抗震方法设计主要是进行强度型、延性型的加固措施来增强结构本身的抗震性能，但是由于地震动的强随机性，这种不具有自我调节能力的的结构设计可能不满足实际地震发生时的安全性要求或超出预计导致浪费成本。而合理使用减隔震装置，通过延长结构的基本周期，降低地震力，同时通过阻尼、摩擦等机制消耗地震能量，往往能保证在罕遇地下结构物的完整性。设置摩擦摆减隔震，就是桥梁减震隔震系统中应用较为广泛、实用的方法。

摩擦摆支座通过特定的弧面，利用一个简单的钟摆机理延长结构的基本自振周期，通过高耐磨、耐高温和摩擦系数稳定可调的材料将地震能量转化为热能，从而实现隔震及耗能的目的。双凹面摩擦摆与摩擦单摆支座的基本特性相似，不过前者分别在支座的顶面、底面设置摆式底座，系统的等效半径等于上下两个底座板的等效曲率半径之和减去中间滑块高。与性能相近的单摆支座相比，它可以大大减小支座总体尺寸，因此得到了更广泛的运用。

双曲面球型减隔震支座是在普通球型支座的基础上，用大半径球面摩擦副取代平面摩擦副，并设置剪力螺栓而形成的一种新型支座。主要由上支座板、中座板、下支座板、上球面不锈钢滑板、下球面不锈钢滑板、上四氟滑板、下四氟滑板、剪力螺栓及防尘密封裙等几部分组成。其中所述中座板是一个橄榄球形状的耗能体，依靠上下两个滑动面进行耗能。

在正常使用条件下，上支座板被抗剪螺栓固定住，保证在风荷载、制动力等使用荷载下支座几乎不发生位移。在发生一定烈度水平的地震时，地震水平力超过一定限制(通常取竖向承载力的20％)，脆性抗剪螺栓被迅速剪断，限位约束被解除，上支座板、中座板和下支座板之间相对滑动。在滑移的过程中，摩擦阻力逐渐消耗地震能量，同时摆动球面板在沿下支座板摆动时，标高发生变化使上部结构抬升，通过势能做功以消耗地震产生的动能。地震结束后，势能又可形成恢复力，使支座复位，减小残余位移。

但是现有的双曲面球型减隔震支座仅仅依靠橄榄球形状的中座板在上下滑动面滑动来进行耗能减震，消耗的能量有限，减震效果差。在四周或单向(纵桥向或横桥向)装置抗剪螺栓，无论地震动从何方向输入，地震力达到各剪力螺栓限值总和后，所有的剪力螺栓同时被切断。实际上，对于沿纵、横桥向的水平地震力限值的要求是不同的。此外，从桥梁的平面支座布置来看，需要有单向固定(纵桥向或横桥向)支座。针对上述的情况或要求，采用抗剪螺栓作为正常使用状态下的限位装置是无法满足要求的。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的橄榄球形状中座板消耗的能量有限，减震效果差以及抗剪螺栓无法满足纵、横桥向的水平地震力限值的不同要求的不足，提供一种小变形摩擦摆支座。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种小变形摩擦摆支座，包括上支座板和下支座板，在所述上支座板上设有上滑面并安装有上滑块，在所述下支座板上设有下滑面并安装有下滑块，所述上滑块上设有上凹面，所述下滑块上设有与所述上凹面相适配的下凸面，且所述下凸面可在所述上凹面内滑动。