[发明专利]一种装配式分级耗能桥梁支座

说明书

本发明公开了一种装配式分级耗能桥梁支座，其包括支座主体和可拆卸装配化的耗能组件，支座主体底部侧面设置连接板。其中耗能组件包括滑动限位板，滑动限位板侧面固定有至少一个弧形耗能结构；支座主体两侧通过剪力螺栓对称固定耗能组件；连接板与耗能组件通过可拆卸连接轴进行连接。连接板上设有与其长边平行的滑槽，滑动限位板设置与滑槽配合的连接孔，其通过连接轴与连接板装配连接；滑动限位板可沿滑槽作自由运动。本方案通过在支座本体的底盆与上座板间设置限位耗能装置，实现支座在汽车荷载、脉动风等静力工况作用下的限位约束，减小主梁的位移；在罕遇地震动力工况作用下，剪力螺栓被剪断，弧形耗能结构发生塑性变形，实现支座的减震耗能功能。

技术领域

本发明涉及桥梁建筑领域，尤其涉及一种装配式分级耗能桥梁支座。

背景技术

桥梁支座作为桥梁的关节，其可以有效传递桥梁上部结构的竖向荷载、水平荷载，并可以适应主梁自由变形和转动。盆式支座、球型支座等钢支座的结构形式简单、受力清晰、经济性好等优点，广泛应用于大、中跨径桥梁工程中。

研究发现，普通盆式支座、球型支座在桥梁服役过程中，主要存在以下不足或缺陷：第一，单向支座、固定支座的限位方向无法释放位移。支座限位方向作为固结方式，在高烈度地震作用下水平力向下传递，增大桥梁下部结构的受力；第二，单向支座、双向支座的滑动方向阻尼耗能能力较小。支座滑动方向无阻尼力，且水平滞回包络面积较小，导致支座的阻尼耗能能力较弱，无法发挥显著的减震耗能功能；第三，单向支座、双向支座不具备防落梁功能，且增加减隔震功能的球型支座、盆式支座的剪力装置被剪断后，无法快速进行更换，增加桥梁支座服役阶段的维养成本。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的装配式分级耗能桥梁支座决了现有桥梁支座减震能力不足的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种装配式分级耗能桥梁支座，其包括支座主体和可拆卸的耗能组件；支座主体底部侧面设置连接板。其中耗能组件包括滑动限位板，滑动限位板侧面固定有至少一个弧形耗能结构，滑动限位板上开设有若干安装剪力螺栓的通孔；支座主体相对的两侧通过剪力螺栓对称固定耗能组件；连接板与耗能组件滑动连接。

本发明的有益效果为：相较于现有技术中的支座，本方案的装配式分级耗能桥梁支座通过连接板使得上座板可以在限定范围内自由滑动；还具有多级限位耗能组件：剪力螺栓为桥梁受静力工况时的保护组件，当水平力较大时，剪力螺栓被剪断，弧形耗能结构还可以进一步发挥耗能与缓冲功能，并且在耗能组件受损之后还可以直接拆卸更换，在保证桥梁支座减震耗能的条件下降低了桥梁的养护成本。

进一步的，支座主体包括底盆、球面滑板、球冠、平面滑板和上座板；球面滑板固定在底盆的凹球面上，球冠安装于球面滑板表面；平面滑板固定于球冠平面；上座板安装于平面滑板表面；安装有球面滑板的球冠与底盆通过球面滑板的凹球面进行转动；连接板安装在底盆侧面；剪力螺栓将上座板底部的防落梁挡块与耗能组件相连。

进一步的，连接板上开设有与其长边平行的滑槽，滑动限位板表面具有与所述滑槽配合的连接轴，所述连接轴与滑动限位板装配连接；所述滑动限位板可沿滑槽做往复运动。

现有技术中桥梁养护单位经常需要将整个桥梁支座进行拆卸更换，在本方案中，将连接轴、剪力螺栓以及高强螺栓拆除后，可直接将耗能组件从侧面取出，从而实现了桥梁易损构件快速、便捷更换，降低了桥梁的养护成本。滑槽与连接轴之间的间隙可以实现桥梁在温度、车辆制动力、脉动风等作用下的纵向位移；其横桥向通过滑动连接板中部的滑槽与连接轴的非滑动方向的装配间隙释放主梁的温度位移，从而减小主梁由温度作用引起的附加应力。

进一步的，装配式分级耗能桥梁支座还包括防落梁挡块，其通过若干高强螺栓装配于上座板上。耗能组件通过剪力螺栓装配在防落梁挡块中部。防落梁挡块可视作上座板边缘的防落梁保护装置，在支座发生较大位移时限制支座继续滑动，防止上座板部分或完全脱离支座主体而发生落梁风险。