[发明专利]一种新型的全方位扭转耗能阻尼支座

说明书

本发明公开了一种新型的全方位扭转耗能阻尼支座，包含底座和顶座，所述底座上设置至少三个耗能支柱，所有所述耗能支柱上设有限位部件，所述限位部件连接于所述底座，每个所述耗能支柱上连接有一个的连接部件，每个所述连接部件上转动连接有一个滑块，每个所述滑块适配一个滑槽，所有所述滑槽连接于所述顶座的下表面，每个所述滑块能够相对于对应的所述滑槽滑动，所有所述滑槽共面，至少两个所述滑槽相互不平行，所有所述耗能支柱为软钢构件。采用本装置突破了传统支座摩擦耗能的原理，充分发挥材料自身的变形能力，有效消耗地震动能量，避免现有设计安装过程中的盲目性和方向性，提高支座耗能效果，提升结构的整体抗震性能和安全性。

技术领域

本发明涉及桥梁抗震技术领域，特别涉及一种新型的全方位扭转耗能阻尼支座。

背景技术

我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一，随着我国交通运输的大力发展，尤其在西部山区、东部沿海有多条高速铁路重点规划或建设，线路中桥梁的占比不断增加，但是由于桥梁跨度一般较大，在遇有地震、强风等灾害情况时，桥梁常常会出现扭转、拉扯、上下沉降、倾覆等现象而导致破坏，地震区域桥梁的损坏坍塌，不仅阻碍当时的救灾行动，而且影响灾后桥梁的恢复重建工作。

现有技术中通常采用能够有效地增加结构阻尼，延长结构的自振周期的减隔震支座来减轻地震对桥梁结构的破坏作用，主要是通过橡胶或摩擦副来缓冲和耗能，目前隔震支座主要包括橡胶减隔震支座和摩擦摆减隔震支座，橡胶减隔震支座耐久性差，耗能效果不显著，滑动局限性大，抗扭转性能差，自复位能力低，上部结构的扭转变形传递到本身抗扭能力很弱的橡胶支座上会对橡胶支座造成致命的损坏，加剧降低了结构的整体抗震能力及抗扭能力。而摩擦摆式支座能够通过摩擦耗能方式将地震能量转化为热能，同时通过摆式结构实现将能量转化为势能，延长结构基本自振周期，进而实现阻尼功效，尽管摩擦摆支座可以消耗部分横向振动，但水平刚度过低，对于软弱地基或者较柔的桥墩，会降低其减振效果，甚至会加大结构的地震响应。另外也有通过设置阻尼器进一步增加桥梁的阻尼比，在振动过程中消耗振动能量，从而减少梁端的位移，降低桥梁的墩底地震剪力，减少桥梁的受力，进而提高桥梁的抗地震能力，但现有的液压粘滞阻尼器是一种杆式结构，具有方向性，对减少轴向的地震作用效果明显，但地震对桥梁的地震作用方向无法事先预知，因而它的设置带有一定的盲目性，通常的做法是在桥梁的顺桥向和横桥向都安装液压阻尼器，但这样在一定程度上限制了其力学运动，降低了减震效果，并且它不具备回位功能，地震过后需要靠外力作用才能回位。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的桥梁支座耗能效果差，抗震能力不足，容易造成桥梁破坏等上述不足，提供一种新型的全方位扭转耗能阻尼支座。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种新型的全方位扭转耗能阻尼支座，包含底座和顶座，所述底座上设置至少三个耗能支柱，所有所述耗能支柱上设有限位部件，所述限位部件连接于所述底座，每个所述耗能支柱上连接有一个的连接部件，每个所述连接部件上转动连接有一个滑块，每个所述滑块适配一个滑槽，所有所述滑槽连接于所述顶座的下表面，每个所述滑块能够相对于对应的所述滑槽滑动，所有所述滑槽共面，至少两个所述滑槽相互不平行，所有所述耗能支柱为软钢构件。

其中，所述耗能支柱为实心软钢构件或者空心软钢构件，所述空心软钢构件中填充铅或者橡胶，填充铅或者橡胶能够增大所述耗能支柱的阻尼特性、增大扭转变形能力，同时由于铅能够通过再结晶过程恢复到变形前的状态，能够重复使用，能够节约更换所述耗能支柱的成本。