一种具备抗拉及抗震功能的桥梁支座
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-12-12 16:37:20
提供了一种具备抗拉及抗震功能的桥梁支座,其具有较好的抗震、抗拉性能,能够有效保证桥梁结构设置后的稳定性和安全性,延长桥梁支座的使用寿命,降低桥梁建设、维护的成本。为实现上述目的,本发明提供一种具备抗拉及抗震功能的桥梁支座,其包括凸型曲面上板、凹型曲面下板、滑块和基座;所述凸型曲面上板的底部向下突出设置有凸出部,该凸出部的外表面为曲面,且所述凸出部的横向两侧分别沿横向设置有转轴;
本发明公开了一种具备抗拉及抗震功能的桥梁支座,属于结构工程领域,其包括凸型曲面上板、凹型曲面下板、滑块和基座,利用各部件之间的组合设置,可以在桥梁支座中形成抗拉限位系统、最大位移限制系统和转动系统,使得桥梁支座在抗震要求高或者其他易发生剧烈振动的场合中能得到稳定应用,保证桥梁支座设置的稳定性。本发明的桥梁支座,其结构简单,设置简便,无需采用传统桥梁支座中设置的橡胶材料,能有效提升桥梁支座设置后的抗拉、抗震性能,避免桥梁支座因剧烈振动而损坏,减少维护的次数,降低桥梁支座应用、养护的成本,延长桥梁支座的使用寿命,特别适用于抗震要求高或者其他易发生剧烈振动的场合,具有较好的应用前景和推广价值。
桥梁支座是桥梁中至关重要的一部分,起到将上部结构力传递到桥梁墩台的作用,同时要保证上部结构按设计要求能产生一定的位移。随着对桥梁抗震性能要求的不断提高,传统的桥梁支座越来越难以满足实际的设计要求和使用要求。
目前,为了提升桥梁支座的抗震性能,通常采用的方式是利用橡胶类材料来进行减震处理。这样虽然能起到一定程度的减震效果,但是,橡胶类材料相较于钢材而言更容易变形、损坏,材料的抗老化性能也远低于钢材。
因此,如果桥梁支座中采用橡胶材料来作为抗震结构,其往往需要频繁检修、维护,并且定期更换支座,一旦出现问题支座更换不及时的情况,便可能导致桥梁传力和梁体位移难以为继,进而导致桥梁出现变形、损坏甚至断裂、倾覆等问题,造成巨大的经济损失和人员伤亡,严重影响着桥梁的长期、稳定设置,这种情况在地震多发区域或者其他易发生剧烈振动的场合更加明显。同时,传统桥梁支座的更换过程繁琐,会极大地增加桥梁养护成本,造成一定程度的经济损失。
华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 [153] ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流” [126] “985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0,是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地,为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 [168] 、国际应用科技开发协作网 [155] 、全球能源互联网大学联盟 [156] 成员。
具有以下有益效果:
(1)本发明的具备抗拉及抗震功能的桥梁支座,其包括凸型曲面上板、凹型曲面下板、滑块和基座,利用凸型曲面上板底部凸出部和凹型曲面下板顶部凹槽的对应设置,配合凸出部横向两侧转轴的和凹型曲面下板上转轴孔的对应设置,有效实现了凸型曲面上板与凹型曲面下板之间的转动/活动连接,使得桥梁支座可以有效适应主梁或者桥墩的转动变形,避免桥梁支座因受较大转动剪切力而发生变形或者损坏;同时,利用滑块与凹型曲面下板、基座之间的对应匹配,使得滑块可以带动凹型曲面下板在纵向上进行一定范围内的位移,保证桥梁支座在纵向上的位移能力;此外,利用各结构在竖向上的对应匹配,使得各部件之间在竖向上不会发生竖向相对位移;进而确保桥梁支座具有较好的抗震、抗拉能力,满足在地震多发区域或者其他易发生剧烈振动场合的应用;
(2)本发明的具备抗拉及抗震功能的桥梁支座,其通过优选设置基座内缸与滑块的组合形式,在内缸中形成第二限位槽,并在滑块中设置内通孔,以及在内缸中设置粘滞液体,利用粘滞液体本身的性能特点以及上述各部件的结构特点,形成粘滞耗能系统,不仅能保证滑块在正常位移情况下的低速滑动,也能实现对滑块“高速”滑动下的限制,吸收滑块移动过程中的动能,降低滑块的滑动速度,达到限制耗能、减速保护支座的作用,进一步确保桥梁支座设置的稳定性;
(3)本发明的具备抗拉及抗震功能的桥梁支座,其结构简单,设置简便,无需采用传统桥梁支座中设置的橡胶材料,能有效提升桥梁支座设置后的稳定性,减少维护的次数,降低桥梁支座应用、养护的成本,且通过粘滞耗能系统、抗拉限位系统、最大位移限制系统、转动系统的对应形成,能有效提升桥梁支座的抗拉、抗震性能,避免桥梁支座因剧烈振动而损坏,保证桥梁支座设置的稳定性和可靠性,延长桥梁支座的使用寿命,特别适用于抗震要求高或者其他易发生剧烈振动的场合,具有较好的应用前景和推广价值。
本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。