專利名稱：渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木工程、水利工程、機械工程領(lǐng)域，特別涉及一種用于渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置。
背景技術(shù)：
建國60多年來，我國的水利建設(shè)雖然取得了顯著成就，但面臨的形式仍然相當嚴竣一是水污染與水環(huán)境日趨惡化；二是水資源嚴重短缺；三是洪澇和干早災害頻繁。隨著經(jīng)濟社會的全面發(fā)展，我國未來的水資源問題將顯得更加復雜和嚴峻，在很多領(lǐng)域和許多地區(qū)，水問題已成了經(jīng)濟發(fā)展的首要制約因素。渡槽是一種重要的水工建筑物，它的主要作用是輸送渠道水流跨越河流、道路、山谷，在我國各地有著廣泛的應用。我國以前的《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》編制說明中明確指出“渡槽等水工建筑物，由于缺少動力特性資料及實際運用經(jīng)驗，還不能在本規(guī)范中概括，有待于進一步積累資料，于今后修訂時逐步補充(參見文獻中華人民共和國水利部《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(SDJ10-78) [S]，北京水利電力出版社，1978年)”。但新頒布的《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》中依舊沒有提及渡槽這方面的內(nèi)容(參見文獻中華人民共和國水利部.《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(DL5073-2000) [S],北京水利電力出版社，2000年)，能夠查閱的相關(guān)文獻也較少，從而使得目前我國渡槽抗震設(shè)計尚無規(guī)可循。從抗震角度看，渡槽與橋梁的主要差別是巨大水槽內(nèi)水體形成的“頭重腳輕”的結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)形式對抗震極其不利。我國是世界上地震災害最為嚴重的國家之一，地震帶分布廣泛，建筑物的抗震十分重要。當渡槽通過地震區(qū)時，這些渡槽在地震作用下的安全問題是關(guān)系到國民生計的重大問題。由于該類結(jié)構(gòu)的特殊性，無論是理論研究，還是設(shè)計經(jīng)驗都嚴重缺乏，其地震安全性問題一直是水工結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域關(guān)注的焦點，成為水工結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域亟待解決的重要課題。1.渡槽結(jié)構(gòu)的抗震研究現(xiàn)狀
國外近些年來修建的大型輸水工程相對較少，對大型渡槽結(jié)構(gòu)的研究文獻不多，所能查到的相關(guān)石if究文獻有Eugene L.，Dennis P. Ε. Intergration of computer systems for California aqueduct power plant systems. IEEE Transactions on Energy Conversion, 1993，8(2) :93-113 ；文獻 Shan J J. Construction of Gomti Aqueduct. Indian Consrete. Journal, June, 1986 ；文獻 Golani B D. ;Rolling trusses' as falsework for aqueduct and bridge. Indian Concrete Jouranlj January, 1978 ；文獻Anon. Aqueduct Usel Prestressed Concrete Design. World Construction, June. 1984 ；文獻 Connelly. David L，Perry. Roy J. First steps in aqueduct leak risk assessment. Proc 22 Annu Conf Integr Water Res Plan 21 Century，1995，641-644 等。 它們均集中在渡槽防滲修復、結(jié)構(gòu)選型、模型試驗和優(yōu)化設(shè)計等方面。而有關(guān)渡槽動力分析與抗震計算方面的文獻報道也很少。就結(jié)構(gòu)的抗震研究而言，國內(nèi)因為實施像南水北調(diào)這樣的大工程，使得在這一領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。國家對南
3水北調(diào)的戰(zhàn)略性研究進行了幾十年，實質(zhì)性的具體研究也就是近些年的事情，國內(nèi)許多高等院校、科研院所做了不少的工作，也有了一些成果。李遇春等應用流體勢流理論與結(jié)構(gòu)的振動理論，對大型梁式渡槽的豎向地震作用進行了相關(guān)的研究，通過流-固耦合簡化分析，得到了結(jié)構(gòu)豎向地震響應的時程計算公式， 求得了渡槽承重簡支梁的濕振型估算公式及濕頻率(參見文獻李遇春，樓夢麟，潘旦光， 《大型梁式渡槽豎向地震作用估計》[J]. 土木工程學報，2003，36 0):10-15)。陳淮等針對大型渡槽槽身采用薄壁結(jié)構(gòu)的特點，提出大型雙槽截面渡槽橫向地震響應分析模型，給出了該大型渡槽關(guān)鍵部位的地震響應最大值，所得結(jié)果可為該大型渡槽抗震設(shè)計提供參考(參見文獻陳淮，祁冰，杜曉偉，《大跨雙槽渡槽橫向地震響應分析》[J]· 地震工程與工程振動，2004，M (5) :118-122 )。王博等采用能量原理給出了渡槽梁段單元的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣的表達式。提出大型渡槽的動力分析模型，并具體計算了某大型渡槽的地震響應(參見文獻王博，李杰《大型渡槽結(jié)構(gòu)地震響應分析》[J] 土木工程學報.2001. 34(3):四-34)。彭宣茂等采用空間組合空間動力有限元直接濾頻法和振型分解反應譜法對東深供水改造工程渡槽結(jié)構(gòu)進行空間抗震分析。計算模型有效地考慮了上部結(jié)構(gòu)的槽身、支架體系、槽墩、樁基與土的共同作用以及渡槽內(nèi)水體與結(jié)構(gòu)的動力藕合作用(參見文獻彭宣茂，劉寧《首屆全國水工抗震學術(shù)會議論文集》[C]//《首屆全國水工抗震防災學術(shù)會議論文集》，南京河海大學，2006:252-256)。張林讓等以南水北調(diào)工程穿黃箱形渡槽為研究對象，采用大比尺水彈性振動渡槽模型在水平振動臺上進行試驗，研究了地震作用下和諧激勵下水體與槽體相互作用效應和機理，并將試驗結(jié)果和Housner模型計算結(jié)果進行了對比分析(參見文獻張林讓，吳杰芳，陳敏中等《大型渡槽流固動力耦合效應試驗研究》[J].南水北調(diào)與水利科技.2008， 6(1) :6-10)。李敏霞在理論分析的基礎(chǔ)上，對設(shè)計中的南水北調(diào)中線工程北京段南泉河水大型渡槽工程結(jié)構(gòu)，按幾何相似比1 10研制了結(jié)構(gòu)模型及多組隔震耗能混合減振支座，在振動臺上成功地進行了多工況的地震模擬試驗(參見文獻李敏霞，陳厚群，王濟等《渡槽結(jié)構(gòu)隔震耗能減振控制的試驗研究》[J].地震工程與工程振動，2002，22 ): 139-143)。季日臣等建立考慮渡槽槽身與槽內(nèi)水體流固耦合的二維橫向地震響應計算模型， 對某大型渡槽進行多工況地震時程響應計算，分析了槽內(nèi)水體晃蕩對渡槽結(jié)構(gòu)橫向抗震的影響。季日臣等建立考慮渡槽槽身與槽內(nèi)水體流固耦合的二維橫向地震響應計算模型，對某大型渡槽進行多工況地震時程響應計算，分析了槽內(nèi)水體晃蕩對渡槽結(jié)構(gòu)橫向抗震的影響(參見文獻季日臣，夏修身，陳堯隆《水體晃蕩作用對渡槽橫向抗震影響的研究》[J].水利水電學報，2007，26(6:30-34)o2. TLD控制理論研究現(xiàn)狀
1972年，姚浩平(J. T. P. Yao)教授首次提出“結(jié)構(gòu)控制”理論，從而開創(chuàng)了結(jié)構(gòu)控制研究的新時期。其中，TLD (Tuned Liqui Damper，簡稱TLD，調(diào)頻液體阻尼器)由于簡單易行、經(jīng)濟及多用途等諸多優(yōu)點而得到廣泛的研究與應用。Housner是較早研究水箱內(nèi)液體晃動特性的學者之一，他將液體晃動對箱壁產(chǎn)生的動液壓力分為脈沖壓力和振蕩壓力兩部分，并分別用兩個與箱體連結(jié)形式不同的等效質(zhì)量的振動效應來模擬這兩種動液壓力(參見文獻Housner G W. Dynamic pressure on accelerated fluid container. Bull Seism. Soc. Am. 1957，47 (1):15-35)。Kareem等基于Housner的計算模型，研究了在隨機荷載作用下矩形深水水箱與多自由度結(jié)構(gòu)體系的動力響應。通過算例分析表明，當結(jié)構(gòu)體系的基本振動模態(tài)與液體的某一階晃動模態(tài)一致時，結(jié)構(gòu)的振動響應會受到抑制(參見文獻Kareem A, Sun W J. Stochastic response of structures with fluid-containing appendages. J. of Sound and Vibration, 1987， 119(3):389-408)。Fujino等對淺型圓柱水箱一單自由度結(jié)構(gòu)體系進行了試驗研究，研究了諸多因素如激勵振幅、頻率調(diào)諧系數(shù)、液體粘性、液體波浪破碎、水箱大小、水箱頂板高度、 水箱底部粗糙度以及TLD與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量比等對結(jié)構(gòu)阻尼的影響(參見文獻Fujino Y, Pacheco B M, Chaiseri P. etal. Parametric studies on tuned liquid damper(TLD) using circular containers by free oscillation experiments. Struct. Engrg. and Earthquake Engrg. JSCE, 1988，5 (2):381—391)?；跍\水波理論，Sim和Fujino等建立了矩形水箱中液體運動的非線性模型(參見文獻Fujino Y, Sun L M, Pacheco B M. etal. Tuned liquid damper (TLD) for suppressing horizontal motion of structurs. J. of Engrg. Mech, ASCE, 1992， 118(10):2017-1030)。后來，F(xiàn)ujino和Sim等對矩形淺水水箱進行試驗研究，研究表明TLD在液體波浪未發(fā)生破碎的情況下，試驗結(jié)果與非線性模型理論分析結(jié)果相吻合，從而證實了非線性模型的有效性(參見文獻Sun L M, Fujion Y, Pacheco B M. etal. Nolinear waves and dynamic pressures in rectangular containers by free oscillation experiments. Struct. Engrg. and Earthquake Engrg. JSCE, 1999，6(2):251—262)。張敏政等通過深水矩形水箱模型的正弦波激振實驗，驗證了計算振蕩水頻率的理論公式，給出了估算振蕩水阻尼的經(jīng)驗公式(參見文獻張敏政，丁世文，郭迅《利用水箱減振的結(jié)構(gòu)控制研究》[J]·地震工程與工程振動，1993，13(1) :47-52)。瞿偉廉等建議設(shè)置漂浮物增加液體晃蕩阻尼(參見文獻瞿偉廉，李秋勝，宋波等《圓環(huán)形深水TLD對電視塔風振反應控制的試驗與研究》[J].特種結(jié)構(gòu)，1995，12 (3):47-51)。Noji等通過對深水矩形水箱模型試驗，研究發(fā)現(xiàn)水箱內(nèi)附加濾網(wǎng)后使得液體的晃蕩阻尼明顯提高(參見文獻Noji T, Yoshida H, Tataumi E. etal. Study of water-sloshing vibration control damper:(Part I) hydrodynamic force characteristics of the device and damping effect of the system. J. of Struct. Constr. Engrg. AIJ, 1990， 411:97-105)。梁波等提出為提高液體晃動阻尼而在圓柱形深水水箱內(nèi)附加環(huán)形防晃板的方案， 分析了防晃板參數(shù)對減振效果的影響(參見文獻梁波，唐家祥《防晃水箱控制高層建筑地震反應的理論研究》[J]·振動工程學報，1994,7(4) 336-340)。以上文獻充分說明，渡槽的抗震研究仍處于初步階段，TLD被動控制理論已得到迅速的發(fā)展與應用。為此，我們提出基于被動控制理論的渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，以便用于大型渡槽結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及已建渡槽結(jié)構(gòu)的加固與修
Μ. ο本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是主要由阻尼器、彈簧、格柵和鉛鋅橡膠支座組成，其中，阻尼器和彈簧設(shè)置多個，它們沿渡槽縱向于兩側(cè)渡槽壁頂部之間設(shè)置；格柵沿渡槽槽中縱向布置；鉛鋅橡膠支座安裝在槽墩的頂部；渡槽水體與渡槽槽體自身構(gòu)成矩形TLD大水箱。在渡槽壁的頂部與阻尼器、彈簧的連接部位均可以設(shè)置加勁肋。在渡槽中設(shè)置格柵部位設(shè)立豎向混凝土的柱子，該柱子位于槽體橫斷面的正中間。所述柱子與渡槽槽體現(xiàn)澆為整體。本發(fā)明將格柵沿渡槽槽中縱向布置時，對其布置方式進行優(yōu)化設(shè)計，其方法是將渡槽中水體的振蕩周期與渡槽結(jié)構(gòu)的自振周期調(diào)到盡量一致。所述格柵可以采用鋼筋混凝土或復合材料制作成預制構(gòu)件，在渡槽槽體中按設(shè)計預留預埋件，待槽體施工完后將格柵安裝到位。所述復合材料可以采用碳纖維復合材料棒材混凝土或纖維增強聚合物(FRP)。所述格柵布置于渡槽橫斷面中間，與渡槽跨度一樣長。本發(fā)明突破了現(xiàn)有渡槽結(jié)構(gòu)橫向減隔震方面的瓶頸且彌補了渡槽橫向減隔震研究設(shè)計的不足，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要優(yōu)點
(1)充分發(fā)揮槽體中大質(zhì)量水體的作用，考慮水體的TLD效應，利用水體的晃動來減小渡槽的地震響應，從而變水體的不利為有利，突破傳統(tǒng)大質(zhì)量水體對渡槽結(jié)構(gòu)抗震不利的研究方法。(2)安裝簡單，經(jīng)濟實用。格柵、阻尼器、彈簧及鉛鋅橡膠支座的安裝均只需在渡槽結(jié)構(gòu)上進行，其安裝簡單易行，額外費用相對較少。(3)減隔震效果良好?，F(xiàn)有的渡槽減隔震研究主要集中在水體的分析處理及支座的安裝上，方法單一，效果不明顯。本裝置立足現(xiàn)有成熟的結(jié)構(gòu)被動控制理論，通過附加格柵、鉛鋅橡膠支座、阻尼器和彈簧的措施，達到顯著減小渡槽結(jié)構(gòu)橫向地震響應的目的。為支持上述優(yōu)點，特提供已做相關(guān)研究的數(shù)據(jù)及分析結(jié)果。某大型渡槽的渡槽全長445m，槽身段280米，為簡支結(jié)構(gòu)，單跨長40m，槽體總寬度 12m。工程所在的場地類別為II類，設(shè)防烈度為7度。槽墩采用實心墩體，槽墩高度15m，槽墩上部寬為13. 2m,槽墩底部寬為19m，基礎(chǔ)高程為60. 25m,渡槽槽身兩端部各用2個盆式鉛芯橡膠支座支撐在槽墩上。對于本項目需要重點研究的是在中間沿渡槽縱向通長加格柵的渡槽類型，為保證格柵的整體穩(wěn)定，采用相關(guān)渡槽設(shè)計上的經(jīng)驗做法，沿縱向每隔細設(shè)一拉桿彈簧與兩側(cè)槽壁拉接。本項目利用Ansys有限元分析軟件對其中一跨來對其進行研究。 本項目根據(jù)工程所在的場地條件等相關(guān)因素的影響，選取常用的真實強震紀錄EI-Centro (N-S)波對渡槽結(jié)構(gòu)進行時程分析。幅值調(diào)整為8度罕遇地震(400gal)的幅值，時間步距取為0. 02s，持續(xù)時間為15s。在保證過水量相等(橫斷面面積恒定為72m2)的前提下，取渡槽高寬比H/B分別為1/3、1/2及2/3三種工況進行計算，并重點對跨中槽壁頂部控制點的橫向位移及跨中槽壁根部控制點的彎矩進行對比分析，圖1、2為渡槽結(jié)構(gòu)的地震響應對比結(jié)果。通過分析可知
(1)附加質(zhì)量模型將水視為剛體，質(zhì)量全部附加到槽體上，嚴重夸大水體的地震慣性力作用；附加質(zhì)量模型相對空槽，位移最大增幅達到188. 03%，橫向彎矩最大增幅達到 160. 50% ；這說明渡槽水視為剛體是不對的！
(2)在地震作用下，渡槽水體有著明顯的TLD效應，相比附加質(zhì)量模型，水體的晃動作用可以明顯減小渡槽的地震反應。單槽TLD模型相比附加質(zhì)量模型，位移最大降幅可達到 44. 99%，彎矩最大降幅也可達38. 55%。加格柵和彈簧后，水體的TLD控制力相比附加質(zhì)量模型進一步增大，位移最大降幅達55. 74%，彎矩最大降幅為47. 50%。(3)參見圖1和圖2，通過各工況的對比分析，隨著渡槽高寬比H/B的增大，各計算模型的相關(guān)參數(shù)幾乎均隨之增大，即相應工況各渡槽計算模型的地震響應隨之放大。由此可以得出，在同樣過水量的前提下，渡槽槽身H/B越小，地震響應相應減小，但在H/B=l/2時水體的減震效果最好。圖1和圖2中的符號分別為A.空渡槽模型；B.附加質(zhì)量模型；C.單槽TLD模型；D.隔板TLD模型；S.位移；M.彎矩。(4)比較空槽模型和格柵、彈簧、TLD模型相同工況的橫向地震響應，前者的各項動力響應指標幾乎都小于后者，這跟結(jié)構(gòu)TLD被動控制效果有差異，說明大質(zhì)量的水體對渡槽地震響應有一定的影響，因此進行渡槽抗震設(shè)計時應考慮水體的作用。


圖1是各工況位移最大值對比圖。
圖2是各工況彎矩最大值對比圖。圖3是渡槽橫斷面示意圖。圖4是圖3的俯視圖。圖中1.阻尼器；2.彈簧；3.渡槽壁；4.格柵；5.渡槽底；6.鉛鋅橡膠支座； 7.柱子。
具體實施例方式本發(fā)明基于渡槽水體TLD效應的渡槽橫向抗震研究后，提供渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，該裝置用于大型渡槽結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及已建渡槽結(jié)構(gòu)的加固與修復，其結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，主要由阻尼器1、彈簧2、格柵4和鉛鋅橡膠支座6組成，其中阻尼器1和彈簧2設(shè)置多個，它們沿渡槽縱向于兩側(cè)渡槽壁3頂部之間設(shè)置。格柵4沿渡槽槽中縱向布置。鉛鋅橡膠支座6安裝在槽墩的頂部。渡槽水體與槽體自身構(gòu)成矩形TLD大水箱。所述阻尼器1和彈簧2的作用主要是減小渡槽壁頂部的地震響應，因為槽壁頂部的地震響應相對最大，所以設(shè)置阻尼器和彈簧可以很好解決這個問題。在渡槽壁3的頂部與阻尼器1、彈簧2的連接部位設(shè)置加勁肋，以增強與渡槽壁的連接。在渡槽中設(shè)置格柵4部位設(shè)立豎向混凝土的柱子7，使阻尼器1、彈簧2 —端與柱子相連，另一端與渡槽壁3相連；柱子與槽體現(xiàn)澆為整體，以增強其整體剛度。所述格柵4，基于結(jié)構(gòu)被動控制的理論，利用槽中大質(zhì)量水體，進一步發(fā)揮TLD效應；由于TLD的減振作用與粘滯性、頻率及尺寸等多種因素有關(guān)，因此為增大水體的橫向減震效果而沿渡槽槽中縱向布置格柵，以增大水體的橫向阻尼，從而增大水體的晃動力，使得槽身的橫向地震響應得到減小。將格柵4沿渡槽槽中縱向布置時，可以對其布置方式進行優(yōu)化設(shè)計，將渡槽中水體的振蕩周期調(diào)到渡槽結(jié)構(gòu)的自振周期附近，可以使渡槽中的水激蕩起來以至于產(chǎn)生破碎波，得到最大的動水壓力，從而達到最優(yōu)的減振效果。所述鉛鋅橡膠支座6可由鉛鋅橡膠制成，起隔震作用。由于地震作用主要是從渡槽墩往上傳至槽體，因此在渡槽墩頂部設(shè)置所述鉛鋅橡膠支座6，可以進一步減小地震對上部槽體的地震作用，從而大大減小整個槽體的地震作用。所述TLD，即渡槽與水體形成調(diào)頻液體阻尼器，其本身就能起到減震作用；但將水體視為剛體作為附加質(zhì)量作用在渡槽上，這就片面地夸大了渡槽的地震響應，不符合渡槽結(jié)構(gòu)的實際情況。從上可以看出，本裝置為渡槽結(jié)構(gòu)的減隔震研究開辟了新的思路，并可以很好解決地震中渡槽結(jié)構(gòu)的安全性問題。本發(fā)明經(jīng)過上述措施后，使得格柵4與阻尼器1、彈簧2和鉛鋅橡膠支座6達到四者的優(yōu)化組合，最終形成渡槽TLD、格柵4、阻尼器1、彈簧2與鉛鋅橡膠支座6的混合震動控制，從而充分減小渡槽上部結(jié)構(gòu)的地震響應，即達到混合控制效果。本發(fā)明提供的渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，其工作過程是當?shù)卣饋砼R時，地震產(chǎn)生的慣性力(即地震作用)經(jīng)過渡槽墩頂?shù)你U鋅橡膠支座6，被其消耗掉部分能量，即使得傳到渡槽上部結(jié)構(gòu)的慣性力減?。淮藨T性力使渡槽水體晃動，水體產(chǎn)生TLD的減震作用，同時格柵4增大TLD的阻尼，從而進一步減小渡槽震動；由于渡槽和水體的震動，槽身和槽頂帶動阻尼器1和彈簧2，使阻尼器1和彈簧2產(chǎn)生相對渡槽的相對運動，這種相對運動所產(chǎn)生控制力可更進一步地減小渡槽的地震響應。總之，渡槽TLD、格柵4、阻尼器1、彈簧2與鉛鋅橡膠支座6對渡槽起到良好的混合震動控制作用。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，其特征在于該裝置主要由阻尼器(1)、 彈簧(2)、格柵(4)和鉛鋅橡膠支座(6)組成，其中阻尼器(1)和彈簧(2)設(shè)置多個，它們沿渡槽縱向于兩側(cè)渡槽壁(3)頂部之間設(shè)置；格柵(4)沿渡槽槽中縱向布置；鉛鋅橡膠支座 (6)安裝在槽墩的頂部；渡槽水體與渡槽槽體自身構(gòu)成矩形TLD大水箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，其特征是在渡槽壁(3)的頂部與阻尼器(1)、彈簧(2)的連接部位均設(shè)置加勁肋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，其特征是在渡槽中設(shè)置格柵(4)部位設(shè)立豎向混凝土的柱子(7)，連接兩側(cè)的阻尼器(1)和彈簧(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，其特征是柱子(7)與渡槽槽體現(xiàn)澆為整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，其特征在于將格柵(4)沿渡槽槽中縱向布置時，對其布置方式進行優(yōu)化設(shè)計，其方法是將渡槽中水體的振蕩周期與渡槽結(jié)構(gòu)的自振周期調(diào)到盡量一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，其特征在于所述格柵 (4)采用鋼筋混凝土或復合材料制作成預制構(gòu)件，在渡槽槽體中按設(shè)計預留預埋件，待槽體施工完后將格柵(4)安裝到位。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，其特征在于所述格柵 (4)布置于渡槽橫斷面中間，與渡槽跨度一樣長。
全文摘要
本發(fā)明涉及渡槽結(jié)構(gòu)的橫向減隔震混合控制裝置，該裝置主要由阻尼器(1)、彈簧(2)、格柵(4)和鉛鋅橡膠支座(6)組成，其中阻尼器(1)和彈簧(2)設(shè)置多個，它們沿渡槽縱向于兩側(cè)渡槽壁(3)頂部之間設(shè)置；格柵(4)沿渡槽槽中縱向布置；鉛鋅橡膠支座(6)安裝在槽墩的頂部；渡槽水體與渡槽槽體自身構(gòu)成矩形TLD大水箱。本發(fā)明考慮槽體中大質(zhì)量水體的TLD效應，利用水體的晃動來減小渡槽的地震響應，從而變水體的不利為有利，突破了傳統(tǒng)大質(zhì)量水體對渡槽結(jié)構(gòu)抗震不利的研究方法；更重要的是阻尼器、彈簧、格柵和鉛鋅橡膠支座組成混合減震隔震裝置，更大程度地減小渡槽的橫向地震響應，并且安裝簡單、經(jīng)濟實用。
文檔編號E02B5/00GK102251501SQ20111010818
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者徐兵先, 徐家云, 胡學蘇, 陳吉, 高麗媛, 龔文凱 申請人:武漢理工大學