[实用新型]一种十字正交双曲面摩擦摆减隔震支座

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁结构的摩擦摆支座设计技术领域，尤其涉及一种 桥梁结构十字正交双曲面摩擦摆减隔震支座。

背景技术

随着经济全球化和区域经济一体化进程的加速发展，以及近些年大地 震频发，桥梁结构毁坏严重，因此，对新建长大型桥梁的抗震性能提出了 更高的要求，尤其是位于地震较活跃地区的长大型桥梁，对桥梁结构的减 隔震装置及整体抗震性能也提出了更高的要求。

基于性能的抗震设计思想是美国学者在上世纪80年代初率先提出， 其主要思想是，针对不同的设防水准、不同的结构，制定相应的性能目标， 通过设计，使结构在不同水准地震作用下的响应满足预期的抗震性能指标。 但由于桥梁结构装置，如支座、阻尼器等装置功能的限制，以及传统抗震 设计方法的约束，使得基于性能的抗震设计在实际应用中受到了极大的限 制。

摩擦摆支座是对长大型桥梁进行减隔震设计的重要措施之一，其原理 是将桥梁等结构物本身与地面隔离，利用摩擦单摆的设计周期来延长结构 的自振周期，减少地震引起的动力放大效应，将动能转化为势能与热能， 有效地转移和消耗地震能量。但是，对于传统的摩擦摆支座，在进行桥梁 减隔震设计时，无法真正实现基于性能的减隔震设计。具体来讲，传统的 减隔震设计方法及摩擦摆支座无法根据桥梁结构不同减隔震方向(包括纵 桥向和横桥向)的自振特性进行基于性能的减隔震设计，仅能根据桥梁结 构某一方向(如纵桥向或横桥向)的减隔震需求进行减隔震设计，从而也 同时确定了平面内所有方向的减隔震设计参数。因此，其它方向只能被动 地接受所确立的减隔震性能参数。例如，桥梁结构减隔震设计时，根据纵 桥向隔震周期确定了摩擦摆支座的曲率半径，由于传统摩擦摆支座为圆形， 因此，摩擦摆支座在横桥向的曲率半径与纵桥向相同，进而隔震周期也相 同，所以横桥向减隔震性能只能被动接受，且仅能通过抗震验算确定是否 合理。同时，传统的摩擦摆支座上、下座板面积较大，成本较高，不经济。

为适应长大跨桥梁建设的发展，更好的实现桥梁基于性能的减隔震设 计，应使摩擦摆支座地震作用下对桥梁纵桥向和横桥向同时具有适应自身 减隔震性能需求(纵桥向隔震需求、横桥向隔震需求，以及其它方向的隔 震需求)的减隔震参数，并具有良好的滞回耗能特性，实现桥梁各向异性 减隔震设计，且降低传统摩擦摆支座体积，减小工程造价。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

针对现有摩擦摆支座的不足，本实用新型提供一种十字正交双曲面摩 擦摆减隔震支座，以分别对桥梁纵桥向和横桥向进行减隔震设计，在减隔 震功能实现的过程中，能够对任意方向地震动输入所产生的支座水平力及 位移进行正交分解，实现桥梁任意方向的减隔震设计，且在功能相同的情 况下，相对于普通摩擦摆支座更节省材料，降低成本。

(二)技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供了一种十字正交双曲面摩擦摆减隔 震支座，该支座包括上座板1、中间滑块2和下座板3，其中：上座板1 的平面投影为矩形，其顶面为平面，下部为四周设置有挡块的双曲面凹槽； 下座板3的平面投影为矩形，其底面为平面，上部为四周设置有挡块的双 曲面凹槽；中间滑块2的平面投影为方形，设置于上座板1与下座板3之 间，且中间滑块2上下表面均为凸形双曲面，上座板1、中间滑块2和下 座板3依次面面接触；上座板1与下座板3呈十字正交形。

上述方案中，该支座还包括上耐磨板4和下耐磨板5，其中，上耐磨 板4贴于中间滑块2的上表面，下耐磨板5贴于中间滑块2的下表面。

上述方案中，该支座在上座板1下部双曲面凹槽四周设置的挡块或下 座板3上部双曲面凹槽四周设置的挡块均包括长边挡块6和短边挡块7， 其中，长边挡块6主要是实现对中间滑块2的滑动导向，长边挡块6和短 边挡块7均能防止中间滑块2滑落。

上述方案中，该支座在中间滑块2与上座板1的短边方向两侧及中间 滑块2与下座板3的短边方向两侧均设置滑块间隙8，通过上座板1、下 座板3的凹槽短边方向曲面及中间滑块曲面的相对滑动，实现支座竖向转 动。

上述方案中，该支座的外侧还设置有防尘罩，并通过螺栓与十字正交 双曲面摩擦摆减隔震支座固定。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本实用新型的特点在于：