[实用新型]一种桥梁用三级隔振耗能支座

说明书

本实用新型提供的桥梁用三级隔振耗能支座通过设置上部耗能+中部耗能+下部耗能，从而构成三级耗能，提高了减振效果；通过在上部耗能减振结构和下部耗能减振机构中分别设置正弦曲面和余弦曲面的滑动面，实现了正余弦曲面的配合，提高了减振作用的区间和工作性能，在U形耗能金属板上设置约束弹簧和碳纤维布，对U形耗能金属板的位移进行了约束，提高了U形耗能金属板的变形能力，从而增加了支座对地震、振动位移的适应能力。

技术领域

本实用新型涉及一种减振耗能装置，更具体而言，是涉及一种桥梁用三级隔振耗能支座。

背景技术

振动问题或震动问题是桥梁工程面临的主要问题，对于桥梁而言，由于荷载的作用，结构往往会发生变形，对于动荷载而言，往往会引起桥梁结构的局部振动，对于地震，尤其是地震区的桥梁工程而言，震动引起的桥梁结构变形更为严重。当这些振动或震动引起较大的位移时，往往导致结构发生损坏破坏，影响结构使用。当位移较小时，由于往复的振动或震动，也会引起桥梁结构，如混凝土结构、钢筋混凝土结构或钢结构的结构疲劳，影响结构使用寿命，而且一旦振动或震动频率等于或接近结构的固有频率，也有可能导致结构共振，严重影响结构使用寿命。

对于桥梁结构的减振耗能结构，目前已经有较多的研究成果，也形成一批有特色的阻尼减振或减震装置，这种装置中多以耗能减震或减振作为出发点，采用耗能元件进行耗能。例如采用摩擦减振支座，构建滑动摩擦面，通过形成滑动摩擦，进行能量耗减，减小震动或振动引起的能量；或者采用记忆合金等耗能金属，利用耗能金属变形进行耗能减振或减震。这些耗能形式大都是一级耗能，只进行一次能量消耗，对结构变形的适应性能受耗能机构的原始约束较大，一旦结构投入运用，其使用的振动区间往往有限，难以适应较宽的工作范围。

发明内容

本实用新型提供一种桥梁用三级隔振耗能支座，包括上部减振耗能机构、中部减振耗能元件以及下部减振耗能机构，所述上部减振耗能机构、所述下部减振耗能机构分别与桥梁主梁和桥墩连接，其特征在于：所述上部减振耗能机构包括第一上座板和第一下座板，所述第一上座板与第一下座板滑动配合，且滑动配合面为正弦曲线面，通过第一上座板与第一下座板之间的滑动形成一级耗能，所述第一下座板底板上还延伸设置有第一限位板，所述第一限位板设置有两个，分别位于第一下座板两侧，且高度均高于第一下座板的侧边高度，第一限位板与第一上座板之间均设置第一弹簧，所述第一弹簧对第一上座板起限位作用；

所述下部减振耗能机构包括第二上座板和第二下座板，所述第二上座板与第二下座板滑动配合，且滑动配合面为余弦曲线面，通过第二上座板与第二下座板之间的滑动形成二级耗能，所述第二下座板底板上还延伸设置有第二限位板，所述第二限位板设置有两个，分别位于第二下座板两侧，且高度均高于第二下座板的侧边高度，第二限位板与第二上座板之间均设置第二弹簧，所述第二弹簧对第二上座板起限位作用；

所述中部减振耗能元件包括多组U形耗能金属板，所述每组U形耗能金属板均包括相对设置的两个 U形耗能金属板，所述两个U形耗能金属板均设置在上部减振耗能机构与下部减振耗能机构之间，且U形耗能金属板的上板、下板均通过固定件分别于第一下座板和第二上座板固定连接，所述每组U形耗能金属板中相对的U形部之间设置有两根第三弹簧，所述U形耗能金属板对称设置，且每侧的相邻的U形耗能金属板之间均间隔设置有多条碳纤维布，通过碳纤维布与第三弹簧，对变形后的U形耗能金属板进行限位约束，所述U形耗能金属板与第三弹簧、碳纤维布组合形成了三级耗能，从而实现结构的三级耗能。

作为优选，所述正弦曲线面、所述余弦曲线面均只包含一个波长，所述第一上座板、第一下座板以及第二上座板与第二下座板之间的滑动配合可以选择为滑轨与滑槽的配合，通过滑轨与滑槽的配合实现摩擦耗能，或者所述所述第一上座板、第一下座板以及第二上座板与第二下座板之间的滑动配合选择为摩擦面贴合，通过设置在上下结构上的摩擦面实现上下结构的滑动配合。

作为优选，所述U形耗能金属板设置为偶数组，碳纤维布缠绕设置在相应的U形耗能金属板上。