[发明专利]摩擦摆式隔震装置

说明书

技术领域

本发明属于桥梁减隔震技术领域，具体涉及一种即具有耗能减震功能又可防止落梁现象发生的摩擦摆式隔震装置。

背景技术

在地震作用下，桥梁上部结构的落梁是桥梁倒塌的主要原因之一。为了解决桥梁上部结构易落梁问题，在桥梁的上、下部结构之间设置减隔震支座是最简单、经济、有效的措施。现有的摩擦摆式隔震支座可以分成两类：一类是固定支座，一类是活动支座。在地震作用下，固定支座中只有少数支座能够立即启动减隔震机制，传递整垮桥的大部分地震水平荷载，但设计计算困难；而活动支座由于摩擦系数较小，大多数支座在较大地震水平荷载作用下作水平滑动，无法立即启动减隔震机制，致使梁和桥墩产生较大的相对位移，易出现落梁危害。

申请号为201410247967.X，名称为《一种装有环形钢板的摩擦摆支座》的中国发明专利申请，公开了一种装有环形钢板的摩擦摆支座，包括上锚固棒、上支座板、高强螺栓、球冠、上耐磨板、环形钢板、下耐磨板、下支座板、下锚固棒和滑动面 ；所述上支座板与上耐磨板之间为柱面接触，下支座板与下耐磨板之间为柱面接触，所述球冠与上支座板、下支座板之间接触为球面接触，球冠上部与上耐磨板之间为铰接，上支座板和下支座板之间安装有环形钢板，环形钢板上端通过高强螺栓锚固在上支座板底部，环形钢板下端通过高强螺栓锚固在下支座板顶部。上述的专利申请通过在上支座板和下支座板之间安装环形钢板，在地震时，环形钢板能够通过自身的塑性变形消耗能量，在被拉直后对上部结构起到限位作用。环形钢板安装在支座外围其空间占用率较大，再者环形钢板的半圆形结构 ,在支座正常使用状态下，环形钢板受到扭力可能导致环形钢板过早发生塑性变形，消能效率被降低，当发生地震时，再通过自身的塑性变形来消耗的能量较少。在正常使用的状态下，如发生环形钢板受扭发生塑性变形时，应及时更换环形钢板，因些环形钢板在使用寿命和消能可靠性受到其形状和结构的限制。

申请号为201220418050.8，名称为《一种 ε 型钢阻尼消能球型钢桥梁支座》的中国实用新专利，公开了一种 ε 型钢阻尼消能球型钢桥梁支座，包括球型钢桥梁支座本体和用来阻尼消能的 ε 型钢阻尼元件。所述 ε 型钢阻尼元件包括并排设置且开口方向一致的二个弧段，二个弧段的一端相交成为一体式结构、另一端和相交端形成 ε 型钢阻尼元件的三只脚，三只脚上均设有安装孔。支座本体包括上锚固件、上座板、活塞、球冠衬板、底盆、下座板和下锚固件。支座本体在阻尼方向设有滑动面和导轨、导轨槽，支座能够沿导轨槽滑动。上述的专利中，ε 型钢阻尼元件装在支座的两侧，地震时，通过ε型钢阻尼元件塑性变形吸收地震能量。ε 型钢阻尼元件的尺寸较大，空间占用率大，再者ε 型钢阻尼元件的中间的只脚装在活塞上，两边的只脚装在上座板上，三个只脚不在同一高度平面上，当活塞与上座板发生水平相对滑动时，ε 型钢阻尼元件水平方向和垂直方向均为发生变形，ε 型钢阻尼元件只脚上的安装孔在ε 型钢阻尼元件的变形过程中也会发生变形，无法保障ε 型钢阻尼元件与支座连接的结构稳定性。

综上所述，现有技术中带有阻尼耗能装置的支座的缺点在于：

其一，阻尼耗能装置装在支座上，占用空间大，阻尼耗能装置与支座的连接结构稳定性不强。其二，阻尼耗能装置与直接与支座的上、下结构连接，在减隔消能过程中阻尼耗能装置的变形过程复杂，与支座水平滑动的方向不一致，与支座连接的结构紧凑性不高，阻尼耗能装置在支座正常使用状态下存在阻尼耗能效率降低甚至失效的风险，可靠性不高。

发明内容

本发明针对现有技术中阻尼耗能装置空间占用率大、支座结构稳定性不强和阻尼耗能装置可靠性不高的技术问题，提供了一种摩擦摆式隔震装置，在摩擦摆式隔震支座上安装制动消能组件，制动消能组件的空间占用率低、结构紧凑稳定、减隔震机理简单可有效的限定摩擦摆式隔震支座的水平滑动位移，防止桥梁落梁现象的发生。

为达到上述目的本发明采用的技术方案是：摩擦摆式隔震装置，包括摩擦摆式隔震支座和制动消能组件，摩擦摆式隔震支座包括从上至下依次叠置的上座板、双球面中座板、下座板和底板，双球面中座板分别与上座板和下座板之间形成滑动球面摩擦副和转动球面摩擦副，下座板与底板之间形成平面滑动摩擦副，所述的底板的顶面中心处开有沿摩擦摆式隔震支座前后方向设置的滑槽，下座板底面具有与滑槽滑移配合的导轨；