[发明专利]铁路桥梁双球面减隔震支座

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁支座，特别是一种应用于铁路桥梁的铁路桥梁双球面减隔震支座。

背景技术

自上世纪80年代以来，为了减小地震引起的桥梁结构破坏，各国学者对桥梁结构的减震、隔震进行了广泛、深入的研究，在理论研究和工程应用中取得了巨大进展。经过近30年的研究，发展了叠层橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等减隔震支座，开发了具有粘滞、粘弹、金属屈服和摩擦特性的耗能装置。

对于桥梁结构，减隔震设计主要是通过减隔震支座来延长结构周期、耗散结构地震能量实现的。国外桥梁上应用得较广泛的减震支座为铅芯橡胶支座和摩擦摆隔震支座。其中，铅芯橡胶支座利用铅本身屈服强度低、滞回曲线近似矩形等特点，形成阻尼部件实现地震能量的衰减；摩擦摆隔震支座是将滑动支座和钟摆的概念相结合构成一种新的隔震装置，其滑动面是曲面，通过结构自重提供所需的自复位能力，帮助上部结构回到原来的位置，利用一个简单的钟摆机理延长结构的自振周期。

近年来大量研究表明，上述减隔震支座应用于公路桥梁时能满足正常使用荷载要求，具有很好的减隔震效果，但在铁路桥梁方面的工程应用还属于空白。由于铁路桥梁的特殊性，现有技术上述减隔震支座在正常使用荷载要求和减隔震效果要求等方面均存在不足。例如，铁路桥梁大多采用无缝线路，平整度要求高，要求减隔震支座的竖向位移小，但同时铁路桥梁荷载与梁体重量大，地震时其地震力与能量也大，因此现有的减隔震支座无法在铁路桥梁上应用。此外，铁路桥梁在列车作用下的受力比较复杂，现有技术减隔震支座由于剪切刚度相对较小，在列车牵引或制动力、摇摆力、长钢轨作用力等作用下会发生有害振动，工作寿命短。

发明内容

本发明的目的是针对铁路桥梁正常使用荷载要求和减隔震效果要求的特殊性，提供一种应用于铁路桥梁的双球面减隔震支座。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铁路桥梁双球面减隔震支座，包括叠置的上支座板、中支座板、下支座板以及其间设置的聚四氟乙烯滑板，所述下支座板固接有剪力部件，具有相同小曲率半径的中支座板的凸球形上表面和上支座板的凹球形下表面形成球形转动摩擦面，具有相同大曲率半径的中支座板的凸球形下表面与下支座板的凹球形上表面形成球形滑动摩擦面。

所述上支座板上部还扣设有顶盆，其间设置聚四氟乙烯滑板。进一步地，所述顶盆内固接有不锈钢板，所述聚四氟乙烯滑板镶嵌在上支座板的上表面上。

在上述技术方案中，所述剪力部件包括挡板和销钉，所述挡板与下支座板通过销钉固接。所述中支座板的凸球形上表面和凸球形下表面为镀铬面，所述聚四氟乙烯滑板分别镶嵌在上支座板的凹球形下表面和下支座板的凹球形上表面上。

本发明提供一种铁路桥梁双球面减隔震支座，减隔震作用明显，工作原理简单明了，设计参数少而且便于控制和调整，能更好地适应铁路桥梁梁部与墩台的传力、构造要求，具有较高的稳定性和可靠性。本发明针对铁路桥梁正常使用荷载要求和减隔震效果要求的特殊性，将球形滑动摩擦面设置在下支座板上，整体结构形成下部尺寸大、上部尺寸小、具有自回复功能的稳定构形，在较大地震发生时桥梁结构不会出现整体倒塌；将球形滑动摩擦面设计成大曲率半径，在减小支座竖向位移的同时，可以更好的延长地震周期，消耗地震能量。

本发明针对铁路桥梁整体刚度大、不允许正常使用时有竖向位移的要求，还提供了一种具有减隔震作用的活动支座，由上支座板和顶盆构成平动摩擦面，正常使用时活动支座的所有位移由平动摩擦面提供，而球形滑动摩擦面上不发生位移，保证支座整体不会发生竖向位移。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明第一实施例结构示意图；

图2为本发明第二实施例结构示意图。

附图标记说明：

1-上支座板；      2-中支座板；    3-下支座板；    4-剪力部件；

5-聚四氟乙烯滑板；6-顶盆；        41-挡板；       42-销钉。

具体实施方式

第一实施例