一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座制造技术

本发明专利技术涉及抗震安全技术领域，尤其涉及一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座。包括从上向下依次是上限位板、上橡胶层、上支座板、带齿椭球转动体、下支座板、下橡胶层、下限位板。所述上下支座设置多条剪力键相连，剪力键外侧设置有橡胶密封圈。所述上限位板通过栓钉与主梁相连，下限位板通过栓钉与盖梁相连。通过齿轮的啮合作用，使中间带齿轮的椭球体在强震作用下发生移位，同时受力面积不变，受力均匀，减小倾覆危险，并通过齿圈两侧限位挡块限制椭球转动体转动角度，有效避免了不同构件间相互脱离的现象。

A three-dimensional gear type self reset energy dissipation isolation bearing

The invention relates to the technical field of seismic safety, in particular to a three-dimensional gear type self reset energy dissipation isolation support. It includes upper limit plate, upper rubber layer, upper support plate, serrated ellipsoid rotating body, lower support plate, lower rubber layer and lower limit plate. The upper and lower supports are connected by a plurality of shear keys, and a rubber sealing ring is arranged outside the shear key. The upper limit plate is connected with the main beam through the stud, and the lower limit plate is connected with the cover beam through the stud. Through the meshing action of gears, the ellipsoid of the intermediate belt gear is displaced under the strong earthquake action. At the same time, the force area is constant, the force is uniform, and the overturning risk is reduced. The rotation angle of the ellipsoid is limited by the limit blocks on both sides of the ring gear, which effectively avoids the phenomenon of separation between different components.

【技术实现步骤摘要】
一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座
本专利技术涉及抗震安全
，尤其涉及一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座。
技术介绍
破坏性地震在我国乃至世界频繁发生，桥梁结构易在地震作用下发生破坏。桥梁作为交通生命线的枢纽工程，若在地震作用下发生破坏，不仅会造成巨大的经济损失，也会影响救援工作的有效进行。因此，对于地震多发地区的桥梁而言，抗震性能是制约其安全性的重要因素之一。支座作为决定桥梁抗震性能优劣的关键构件之一。近年来，为提高结构的抗震性能，支座的位置上通常会设置减隔震支座，通过减隔震支座的抬升主梁作用将动能转化为重力势能耗能减小地震的位移响应，延长结构自振周期，减少传递到上部结构的地震能量，起到隔震耗能的作用。减震支座具有工程造价低，结构简单，安装方便等优点，不仅能满足结构日常使用要求，在强震作用下，还可提供一定的减隔震能力。现有的隔震支座多为摩擦摆支座，其主要原理是通过特定的圆弧面，通过摆动，延长下部结构的自振周期，实现隔震功能。虽具有抬升主梁耗能的作用，但抬升状态下受力面积过小，很容易引起摩擦摆支座在强震作用下不同构件间的相互脱离。同时，现有减隔震支座只能适应桥梁纵桥向的位移，变形，限制了桥梁横向位移变形能力，难以发挥最大减隔震效果。同时，现有减隔震支座，防脱落部件不足，安全性能有待提高。同时，地震作用下，摩擦摆残余位移的存在、地震激励较小、或上部建筑物自重不足时，摩擦摆支座不能完全复位。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座。为了实现本专利技术的目的,本专利技术采用的技术方案为：一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座，包括从上向下依次是上限位板、上橡胶层、上支座板、带齿椭球转动体、下支座板、下橡胶层、下限位板.所述上下支座通过设置多根剪力键相连，剪力键外侧设置有橡胶密封圈。进一步，所述上限位板通过栓钉与主梁相连，所述下限位板通过栓钉与盖梁相连。进一步，下支座板上部设置与椭球体齿圈相适应的环形带齿槽凹面，齿槽外圈设置限位挡块与齿圈两侧限位槽限位配合。进一步，上支座下部设置与椭球体齿圈相适应的环形带齿槽凹面，齿槽外圈设置限位挡块与齿圈两侧限位槽限位配合。进一步，上支座板与上限位板之间铺设一层橡胶层，所述上橡胶层与上支座板及上限位板通过细小卡槽连接。进一步，下支座板与下限位板之间铺设一层橡胶层，所述下橡胶层与下支座板及下限位板通过细小卡槽相连。进一步，限位圈长度大于橡胶层厚度，且限位圈与橡胶层之间留有一定空隙。本专利技术的有益效果在于：1，实现主梁水平双向抬升，更加适用于实际工程和便于推广使用。2.通过齿轮的啮合作用，使中间带齿轮的椭球体在强震作用下发生移位，同时受力面积不变，受力均匀，减小倾覆危险，并通过齿圈两侧限位挡块限制椭球转动体转动角度，有效避免了不同构件间相互脱离的现象。3.在重力作用下通过齿轮的啮合使整个装置具有较强的自复位能力。4.支座板与限位板之间铺设橡胶层，通过细小卡槽相连，橡胶水平错动耗能，减小地震位移响应，限位圈限制橡胶错动位移，防止部件脱落。5.共设三道防护防止部件脱落：上限位圈，限位挡块，下限位圈，确保整个装置高安全性能。6.限位板栓钉处设有凸起减轻地震荷载下螺栓的横向剪应力，提高了连接件的强度。7.本专利技术满足多级设防要求，能够满足正常工作时的工作需求，也可满足小震下通过剪力键限制位移，强震下通过椭球转动体抬升主梁的耗能需求。8.橡胶层与限位圈之间的空隙用以适应温度变形，满足正常工作的需要。附图说明下面结合附图和实施案例对本专利技术做进一步的说明。图1、图2为三维齿轮型自复位耗能隔震支座立体剖面图；图3为三维齿轮型自复位耗能隔震支座支座板分解图；图4为三维齿轮型自复位耗能隔震支座转动椭球体分解图；图5为三维齿轮型自复位耗能隔震支座平面图；图6为三维齿轮型自复位耗能隔震支座正视图；图7为三维齿轮型自复位耗能隔震支座向右转动时的状态的剖面图。其中，1椭球转动体，2上支座板，3下支座板，4限位挡块，5上橡胶层，6下橡胶层，7剪力键，8栓钉，9限位圈，10卡槽，11橡胶密封圈，12限位槽，13齿圈，14齿槽，15限位板。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：参见图1-7。本专利技术公开了一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座，包括从上向下依次是上限位板、上橡胶层、上支座板、带齿椭球转动体、下支座板、下橡胶层、下限位板.所述上下支座通过设置多根剪力键相连，剪力键外侧设置有橡胶密封圈。进一步，所述上限位板通过栓钉与主梁相连，所述下限位板通过栓钉与盖梁相连。进一步，下支座板上部设置与椭球体齿圈相适应的环形带齿槽凹面，齿槽外圈设置限位挡块与齿圈两侧限位槽限位配合。进一步，上支座下部设置与椭球体齿圈相适应的环形带齿槽凹面，齿槽外圈设置限位挡块与齿圈两侧限位槽限位配合。进一步，上支座板与上限位板之间铺设一层橡胶层，所述上橡胶层与上支座板及上限位板通过细小卡槽连接。进一步，下支座板与下限位板之间铺设一层橡胶层，所述下橡胶层与下支座板及下限位板通过细小卡槽相连。进一步，限位圈长度大于橡胶层厚度，且限位圈与橡胶层之间留有一定空隙。本专利技术的使用原理简述如下：正常运用下，椭球转动体的支撑作用抵抗竖向变形以及剪力键的约束力抵抗横向变形，橡胶层与限位圈之间的空隙用以适应温度应变，使整个装置维持稳定。小震情况下，转动体轻微晃动，两侧剪力键限制位移，兼有椭球转动体与上下支座板齿合支撑作用，使整个装置维持稳定。大震情况下，两侧剪力键被破坏，带齿椭球在作用力下通过齿轮啮合作用发生移位，上梁被抬高，通过将动能转换为重力势能，实现支座耗能。之后，由于重力作用，带齿椭球通过齿轮啮合自动归位，完成整个自复位耗能过程。震后，更换剪力键恢复使用。做进一步说明，如图6所示，在结构正常运用情况下，以及小震情况下，体系基本维持稳定。如图五至图7所示，在结构遭遇强震时，转动体在作用力下相对于下支座与上支座发生摆动，此时作用力较大，剪力键断裂，转动体通过齿轮啮合发生转动，抬高上支座。外圈设置有限位挡块，当转动一定程度，挡块起限制作用，被迫停止转动。震后，在重力作用下，转动体自动恢复起始状态。震后，仅需更换剪力键即可迅速恢复使用。以上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本专利技术说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的
，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座，其特征在于：包括从上向下依次是上限位板(15)、上橡胶层(5)、上支座板(2)、带齿椭球转动体(1)、下支座板(3)、下橡胶层(6)、下限位板(15)。/n所述上下支座设置多条剪力键(7)相连，剪力键(7)外侧设置有橡胶密封圈(11)。/n所述上限位板通过栓钉(8)与主梁相连，下限位板通过栓钉(8)与盖梁相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座，其特征在于：包括从上向下依次是上限位板(15)、上橡胶层(5)、上支座板(2)、带齿椭球转动体(1)、下支座板(3)、下橡胶层(6)、下限位板(15)。
所述上下支座设置多条剪力键(7)相连，剪力键(7)外侧设置有橡胶密封圈(11)。
所述上限位板通过栓钉(8)与主梁相连，下限位板通过栓钉(8)与盖梁相连。


2.根据权利要求1所述的一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座，其特征在于：下支座板设置与椭球转动体齿圈(13)相适应的带环形下齿槽(14)球面，齿槽外圈设置限位挡块(4)与齿圈两侧限位槽(12)限位配合。


3.根据权利要求1所述的一种三维齿轮型自复位耗能隔震支座，其特征在于：上支座板设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡思聪，邹旖轩，席荣光，支清，黄正，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36