大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，包括安裝于墩臺(tái)與梁體之間的彈性減震支座和普通支座，在彈性減震支座兩側(cè)設(shè)置有普通支座，所述彈性減震支座主要由上座板、中間襯板、下座板和底座組成，中間襯板裝配于上、下座板之間，并分別與上、下座板形成曲面滑動(dòng)配合面，底座位于下座板下方，所述下座板與底座之間設(shè)置豎向彈簧。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，能將梁體受到的水平力轉(zhuǎn)換為豎向力，梁體水平阻尼剛度轉(zhuǎn)化為豎向阻尼剛度，避免梁體水平位移過大，從而有效限制橋梁水平位移，并對(duì)地震荷載起耗能減震作用，提高橋梁抗減震性能。
【專利說明】大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種減震系統(tǒng)，特別是涉及一種大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，為了預(yù)防可能出現(xiàn)的地震災(zāi)害，需要對(duì)橋梁進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。在斜拉橋的橫橋向，主梁與主塔一般采用抗風(fēng)支座來制約梁、塔的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，錨固墩和輔助墩的墩頂也往往設(shè)置橫向限位裝置，這會(huì)導(dǎo)致地震時(shí)傳到墩柱的慣性力過大，因此斜拉橋的邊墩及其基礎(chǔ)在橫橋向是抗震的薄弱部位。對(duì)于一般的斜拉橋，錨固墩和輔助墩在強(qiáng)震作用下可以允許橋梁墩柱進(jìn)入塑性狀態(tài)，并可以采用一般橋墩的延性抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，因此，墩、梁橫向固定方式一般是可行的；然而超大跨度斜拉橋的錨固墩和輔助墩往往很高，如蘇通長(zhǎng)江公路大橋的墩高接近60 m，延性較小，因此在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)通過選擇合理的約束體系來減小地震反應(yīng)。一般來說，對(duì)于超大跨度斜拉橋，采用隔震體系減小地震反應(yīng)是一個(gè)比較合理的選擇，但必須有效地控制地震位移，才能保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震安全性。超大跨度斜拉橋采用隔震體系減小地震反應(yīng)內(nèi)力，實(shí)際上是通過延長(zhǎng)周期來達(dá)到的。由于采用了隔震體系的超大跨度斜拉橋周期太長(zhǎng)，而且自身的阻尼也比較低，會(huì)導(dǎo)致梁端產(chǎn)生過大的地震位移。因此，為了控制超大跨度斜拉橋的梁端地震位移，要求在塔、梁之間增設(shè)的豎向支承既能提供縮短結(jié)構(gòu)周期，又能提供一定的阻尼。
[0003]對(duì)于千米級(jí)的超大跨度橋梁，因其主要采用全漂浮或半漂浮體系。在溫度、風(fēng)載、車輛載荷等活載作用下，梁端會(huì)產(chǎn)生較大的水平位移，而橋梁在上述荷載作用下所產(chǎn)生的水平位移因無水平彈性阻尼系統(tǒng)而無法復(fù)位，梁端的過大位移可能會(huì)導(dǎo)致主梁與相鄰跨引橋的碰撞、主梁落梁以及和錨固墩的碰撞等，使整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失整體性。
[0004]因此，對(duì)大跨度橋梁，要求提供具有一定水平剛度，又能提供彈性回復(fù)力，且對(duì)地震荷載起耗能減震作用，提高橋梁抗減震性能的水平彈性阻尼系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是提供一種大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，能夠有效限制橋梁位移，并對(duì)地震荷載起耗能減震作用，提高橋梁抗減震性能，從而完全解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，包括安裝于墩臺(tái)與梁體之間的彈性減震支座和普通支座，在彈性減震支座兩側(cè)設(shè)置有普通支座，所述彈性減震支座主要由上座板、中間襯板、下座板和底座組成，中間襯板裝配于上、下座板之間，并分別與上、下座板形成曲面滑動(dòng)配合面，底座位于下座板下方，所述下座板與底座之間設(shè)置豎向彈簧。
[0007]進(jìn)一步,所述彈性減震支座為一個(gè)或一組。
[0008]進(jìn)一步，所述曲面滑動(dòng)配合面為球面滑動(dòng)面或柱面滑動(dòng)面。
[0009]進(jìn)一步，所述普通支座為球型支座或盆式橡膠支座。[0010]進(jìn)一步，所述下座板底面和底座頂面對(duì)應(yīng)設(shè)有凸臺(tái)，豎向彈簧兩端分別套于凸臺(tái)外。
[0011]進(jìn)一步，在下座板兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)導(dǎo)向裝置，該導(dǎo)向裝置由固定在底座上的導(dǎo)向板和安裝于下座板側(cè)面的滑板組成。
[0012]進(jìn)一步，在下座板底部中間設(shè)有導(dǎo)向槽，底座上對(duì)應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱與導(dǎo)向槽滑動(dòng)配合。
[0013]進(jìn)一步，所述豎向彈簧由外圓環(huán)和內(nèi)圓環(huán)豎向交替套接而成，且外圓環(huán)與內(nèi)圓環(huán)之間的配合面為圓錐面。
[0014]進(jìn)一步，所述豎向彈簧為橡膠彈性體、螺旋彈簧或金屬彈簧。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，能將梁體受到的水平力轉(zhuǎn)換為豎向力，梁體水平阻尼剛度轉(zhuǎn)化為豎向阻尼剛度，避免梁體水平位移過大，從而有效限制橋梁水平位移，并對(duì)地震荷載起耗能減震作用，提高橋梁抗減震性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中彈性減震支座的正視圖；
圖3是圖1中彈性減震支座的左視圖；
圖4是豎向彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1至圖4所示，一種大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，包括安裝于墩臺(tái)6與梁體7之間的彈性減震支座8和球型支座9，在彈性減震支座8兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)球型支座9，所述彈性減震8支座主要由上座板11、中間襯板12、下座板13和底座3組成，中間襯板12裝配于上、下座板11、13之間，并分別與上、下座板11、13形成球面滑動(dòng)配合面，底座3位于下座板13下方，所述下座板13與底座3之間設(shè)置豎向彈簧2，所述下座板13底面和底座3頂面對(duì)應(yīng)設(shè)有凸臺(tái)1，豎向彈簧2兩端分別套于凸臺(tái)I外。
[0019]在下座板13兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)導(dǎo)向裝置,該導(dǎo)向裝置由固定在底座3上的導(dǎo)向板5和安裝于下座板13側(cè)面的滑板10組成。
[0020]所述豎向彈簧2由外圓環(huán)21和內(nèi)圓環(huán)22豎向交替套接而成，且外圓環(huán)21與內(nèi)圓環(huán)22之間的配合面為圓錐面。
[0021]所述豎向彈簧2也可以選用橡膠彈性體、螺旋彈簧或金屬彈簧。
[0022]所述彈性減震支座8可以為一個(gè)，也可以為一組。上述中間襯板12與上、下座板
11、13之間還可以采用柱面滑動(dòng)面配合。
[0023]該系統(tǒng)中球型支座9提供正常情況下的豎向承載力，彈性減震支座8提供阻尼和水平彈性剛度。當(dāng)梁體7產(chǎn)生水平位移時(shí)，梁體7在上座板上滑動(dòng)，從而壓縮豎向彈簧2產(chǎn)生豎向阻尼，由于梁體7支承在中間襯板12與上、下座板11、13之間的球形配合面上，具有一定的斜率，而產(chǎn)生水平分力形成水平剛度。同時(shí)，當(dāng)豎向彈簧2承受軸向載荷時(shí)，內(nèi)圓環(huán)22受壓縮而直徑縮小，外圓環(huán)21受拉伸而直徑擴(kuò)大，內(nèi)、外圓環(huán)22、21沿圓錐面相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生軸向變形而起彈簧作用形成阻尼。由于豎向彈簧2與摩擦擺式支座I共同承受豎向荷載，對(duì)墩臺(tái)6豎向承載無影響，同時(shí)由于豎向彈簧的作用，實(shí)現(xiàn)了橋梁豎向減震。
[0024]實(shí)施例二
參見圖5,本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于,在下座板13底部中間設(shè)有導(dǎo)向槽14,底座3上對(duì)應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向柱15,導(dǎo)向柱15與導(dǎo)向槽14滑動(dòng)配合。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，其特征在于:包括安裝于墩臺(tái)與梁體之間的彈性減震支座和普通支座，在彈性減震支座兩側(cè)設(shè)置有普通支座，所述彈性減震支座主要由上座板、中間襯板、下座板和底座組成，中間襯板裝配于上、下座板之間，并分別與上、下座板形成曲面滑動(dòng)配合面，底座位于下座板下方，所述下座板與底座之間設(shè)置豎向彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，其特征在于:所述彈性減震支座為一個(gè)或一組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，其特征在于:所述曲面滑動(dòng)配合面為球面滑動(dòng)面或柱面滑動(dòng)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，其特征在于:所述普通支座為球型支座或盆式橡膠支座。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，其特征在于:所述下座板底面和底座頂面對(duì)應(yīng)設(shè)有凸臺(tái)，豎向彈簧兩端分別套于凸臺(tái)外。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，其特征在于:在下座板兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)導(dǎo)向裝置，該導(dǎo)向裝置由固定在底座上的導(dǎo)向板和安裝于下座板側(cè)面的滑板組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，其特征在于:在下座板底部中間設(shè)有導(dǎo)向槽，底座上對(duì)應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱與導(dǎo)向槽滑動(dòng)配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，其特征在于:所述豎向彈簧由外圓環(huán)和內(nèi)圓環(huán)豎向交替套接而成，且外圓環(huán)與內(nèi)圓環(huán)之間的配合面為圓錐面。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的大跨度橋梁的水平彈性阻尼系統(tǒng)，其特征在于:所述豎向彈簧為橡膠彈性體、螺旋彈簧或金屬彈簧。
【文檔編號(hào)】E01D19/04GK103485276SQ201310436502
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】宋輝, 熊勁松, 黃李驥, 劉海亮, 鄒貽軍 申請(qǐng)人:成都市新筑路橋機(jī)械股份有限公司