本實用新型涉及房屋抗震的技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于橋梁的減震阻尼器。
背景技術(shù):
近年來,我國在工程結(jié)構(gòu)的隔震、減振與振動控制方面進(jìn)行了大量的研究工作,取得豐碩的研究成果。傳統(tǒng)的抗震設(shè)計師通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的抗震性能來抵御地震作用,即用結(jié)構(gòu)本身儲存和消耗地震能量以滿足結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn):小震不壞,中震可修,大震不倒。而這種抗震方式缺乏自我調(diào)節(jié)能力,在不確定的地震作用下,很可能不滿足安全性要求。而結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)為結(jié)構(gòu)抗震提供了一條合理有效的途徑。其中,耗能減震為一種被動控制措施,是將輸入結(jié)構(gòu)的地震能量引向特別設(shè)置的機(jī)構(gòu)和元件加以吸收和耗能,從而能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的安全。
目前已有好多耗能減震裝置,但是在耗能減震裝置中沒有設(shè)計放大的結(jié)構(gòu),使減震的效果放大,在微小的作用下起到更明顯的耗能減震。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題,本實用新型的目的是:提供一種用于橋梁的減震阻尼器,具有良好的減震效果。
為了達(dá)到上述目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案:
一種用于橋梁的減震阻尼器,包括滑道、滑動座、固定座、滑動轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動組件、黏彈性材料層、多塊剪切鋼板;滑道固定在橋梁的橋面板的下端,滑動座滑動式地安裝在滑道上,固定座固定在橋梁的支撐梁上,剪切鋼板固定在支撐梁上,滑動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動式地安裝在固定座上;轉(zhuǎn)動組件包括一體形成的轉(zhuǎn)動軸、連接鋼桿、多塊轉(zhuǎn)動鋼板;轉(zhuǎn)動軸安裝在滑動座上,連接鋼桿的上端與轉(zhuǎn)動軸相接,多塊轉(zhuǎn)動鋼板設(shè)置在連接鋼桿的下端,相對滑動轉(zhuǎn)軸滑動的連接鋼桿穿過滑動轉(zhuǎn)軸;多塊剪切鋼板形成多個放置槽,轉(zhuǎn)動鋼板和黏彈性材料層均置于放置槽內(nèi),兩個黏彈性材料層之間設(shè)有轉(zhuǎn)動鋼板或剪切鋼板。
進(jìn)一步的是:沿著橋梁的順橋方向設(shè)置的滑道包括基板和設(shè)置在基板下方兩端的第一突板,第一突板和基板形成滑槽。形成滑槽的結(jié)構(gòu)簡單、便于滑動座滑動。
進(jìn)一步的是:滑動座包括基座和兩個吊耳,兩個吊耳分別設(shè)置在基座的前后兩端,基座上設(shè)有轉(zhuǎn)動槽;從前視方向上看,呈半圓環(huán)形的吊耳和轉(zhuǎn)動槽形成一個完整的圓形。這種方式可用于承載轉(zhuǎn)動組件的重量,同時轉(zhuǎn)動軸可以相對基座轉(zhuǎn)動,是整個阻尼器起到減震效果的重要條件。
進(jìn)一步的是:基座上端的兩端設(shè)有第二突板,第二突板和基座形成卡槽,第二突板位于第一突板和基板形成的滑槽內(nèi),第一突板位于第二突板和基座形成的卡槽內(nèi)。這種形式的滑動結(jié)構(gòu)簡單,便于滑動座沿著滑道滑動,在橋面板和支撐梁發(fā)生順橋方向的位移時,不會破壞阻尼器。
進(jìn)一步的是:固定座包括兩個固定軸承和基體,兩個固定軸承沿著順橋方向設(shè)置,基體設(shè)置在固定軸承的兩端,滑動轉(zhuǎn)軸安裝在固定軸承上。固定座的結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、滑動轉(zhuǎn)軸可以相對固定座轉(zhuǎn)動。
進(jìn)一步的是:滑動轉(zhuǎn)軸上設(shè)有用于連接鋼桿穿過的通孔。連接鋼桿在擺動時,帶動滑動轉(zhuǎn)軸相對固定座轉(zhuǎn)動,同時連接鋼桿相對滑動轉(zhuǎn)軸滑動。
進(jìn)一步的是:連接鋼桿的下端設(shè)有多個缺口,多塊轉(zhuǎn)動鋼板鑲嵌在連接鋼桿下端的缺口上。連接鋼桿和轉(zhuǎn)動鋼板的固定方式簡單牢固。
進(jìn)一步的是:黏彈性材料層有四個,剪切鋼板有三個、轉(zhuǎn)動鋼板有兩個,三個剪切鋼板形成兩個放置槽;從前往后,依次為剪切鋼板、黏彈性材料層、轉(zhuǎn)動鋼板、黏彈性材料層、剪切鋼板、黏彈性材料層、轉(zhuǎn)動鋼板、黏彈性材料層、剪切鋼板。黏彈性材料層、剪切鋼板、轉(zhuǎn)動鋼板的數(shù)量和排列順序能起到更好的減震效果。
進(jìn)一步的是:黏彈性材料層、剪切鋼板、轉(zhuǎn)動鋼板之間的連接方式為硫化連接。硫化方式連接為成熟的技術(shù),且減震效果好。
總的說來,本實用新型具有如下優(yōu)點:
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,減震效果明顯,具有良好的減震效果,在橋面板和支撐梁發(fā)生水平面上左右方向的相對位移,轉(zhuǎn)動鋼板和黏彈性材料層發(fā)生較大的相對位移,從而達(dá)到良好的減震效果。本實用新型取材簡單,制作容易,安裝和拆卸方便,滯回性能穩(wěn)定、易于更換,具有重要的經(jīng)濟(jì)和使用價值,在結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1是本實用新型的主視圖,未畫出滑動轉(zhuǎn)軸。
圖2是本實用新型的立體圖。
圖3是滑道、滑動座、固定座、滑動轉(zhuǎn)軸的爆炸圖。
圖4是轉(zhuǎn)動組件的立體圖。
圖5是多塊剪切鋼板和黏彈性材料層的爆炸圖。
其中,1為橋面板,2為支撐梁,3為橋墩,4為滑道,5為滑動座,6為固定座,7為轉(zhuǎn)動軸,8為連接鋼桿,9為轉(zhuǎn)動鋼板,10為黏彈性材料層,11為剪切鋼板,12為放置槽,13為基板,14為第一突板,15為滑槽,16為基座,17為吊耳,18為第二突板,19為卡槽,20為固定軸承,21為基體,22為滑動轉(zhuǎn)軸,23為滑動轉(zhuǎn)軸上的通孔。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖和具體實施方式來對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
為敘述方便,現(xiàn)對下文所說的方位規(guī)定如下:下文所說的上下左右前后方向與圖1投影關(guān)系的上下左右前后方向一致。
現(xiàn)有技術(shù)中,橋梁包括橋面板、支撐梁、橋墩;支撐梁位于橋墩上,橋面板位于支撐梁上,支撐梁和橋面板之間設(shè)有連接部件,支撐梁起到支撐橋面板的作用,車輛在橋面板上行駛。
結(jié)合圖1至圖5所示,一種用于橋梁的減震阻尼器,包括滑道、滑動座、固定座、滑動轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動組件、黏彈性材料層、多塊剪切鋼板;滑道固定在橋梁的橋面板的下端,滑動座滑動式地安裝在滑道上,固定座固定在橋梁的支撐梁上,剪切鋼板固定在支撐梁上,滑動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動式地安裝在固定座上;轉(zhuǎn)動組件包括一體形成的轉(zhuǎn)動軸、連接鋼桿、多塊轉(zhuǎn)動鋼板;轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動式地安裝在滑動座上,連接鋼桿的上端與轉(zhuǎn)動軸相接,多塊轉(zhuǎn)動鋼板設(shè)置在連接鋼桿的下端,相對滑動轉(zhuǎn)軸滑動的連接鋼桿穿過滑動轉(zhuǎn)軸;多塊剪切鋼板形成多個放置槽,轉(zhuǎn)動鋼板和黏彈性材料層均置于放置槽內(nèi),兩個黏彈性材料層之間設(shè)有轉(zhuǎn)動鋼板或剪切鋼板。
滑道沿著橋梁的順橋方向設(shè)置,即滑動座沿著滑道的滑動方向與橋梁的順橋方向一致,順橋方向即車輛行駛的前進(jìn)或后退方向。滑道包括基板和設(shè)置在基板下方兩端的第一突板,即第一突板的數(shù)量有兩個,一個第一突板設(shè)置在基板下方的左端,另一個第一突板設(shè)置在基板下方的右端。第一突板和基板相互固定,第一突板和基板可以是一體形成的,第一突板和基板形成滑槽。
滑動座包括基座和兩個吊耳,兩個吊耳和基座一體形成,兩個吊耳分別設(shè)置在基座的前后兩端,基座上設(shè)有轉(zhuǎn)動槽,從前視方向上看,轉(zhuǎn)動槽呈半圓形;從前視方向上看,呈半圓環(huán)形的吊耳和轉(zhuǎn)動槽形成一個完整的圓形。基座上端的兩端設(shè)有第二突板,即第二突板的數(shù)量有兩個,一個第二突板設(shè)置在基座上端的左端,另一個第二突板設(shè)置在基座上端的右端;兩個第二突板和基座形成卡槽,第二突板位于第一突板和基板形成的滑槽內(nèi),第一突板位于第二突板和基座形成的卡槽內(nèi)。第一轉(zhuǎn)動軸置于轉(zhuǎn)動槽內(nèi),兩個吊耳吊住轉(zhuǎn)動軸的兩端。滑動座也可以這樣設(shè)計:滑動座包括基座和兩個軸承,兩個軸承固定在基座的前后兩端,兩個軸承分別套裝在轉(zhuǎn)動軸的前后兩端。轉(zhuǎn)動軸沿著前后方向設(shè)置,轉(zhuǎn)動軸與滑動座的裝配方式有多種,可根據(jù)實際需要進(jìn)行選取和設(shè)計。
固定座包括兩個固定軸承和基體,兩個固定軸承沿著順橋方向(前后方向)設(shè)置,基體設(shè)置在固定軸承的兩端,即基體有兩部分,一部分基體設(shè)置在固定軸承的左端,另一部分基體設(shè)置在固定軸承的右端。整個固定座固定在支撐梁上,兩個固定軸承套裝在滑動轉(zhuǎn)軸上,滑動轉(zhuǎn)軸安裝在固定軸承上。
滑動轉(zhuǎn)軸上設(shè)有用于連接鋼桿穿過的通孔。連接鋼桿呈桿狀,滑動轉(zhuǎn)軸上設(shè)有方形孔,連接鋼桿穿過滑動轉(zhuǎn)軸上的方形孔。連接鋼桿在擺動時,帶動滑動轉(zhuǎn)軸相對固定座轉(zhuǎn)動,同時連接鋼桿相對滑動轉(zhuǎn)軸滑動。
連接鋼桿的下端設(shè)有多個缺口,缺口的數(shù)量與轉(zhuǎn)動鋼板的數(shù)量一致,多塊轉(zhuǎn)動鋼板鑲嵌在連接鋼桿下端的缺口上。轉(zhuǎn)動軸、連接鋼桿和轉(zhuǎn)動鋼板是一體形成的,相互固定的。
每一個黏彈性材料層的前后兩端面應(yīng)當(dāng)分別為剪切鋼板或轉(zhuǎn)動鋼板。黏彈性材料層有四個,剪切鋼板有三個、轉(zhuǎn)動鋼板有兩個,三個剪切鋼板形成兩個放置槽,三個剪切鋼板是固定在一起的,三個剪切鋼板是一體形成的。它們的一種連接順序是,從前往后,依次為剪切鋼板、黏彈性材料層、轉(zhuǎn)動鋼板、黏彈性材料層、剪切鋼板、黏彈性材料層、轉(zhuǎn)動鋼板、黏彈性材料層、剪切鋼板。黏彈性材料層、剪切鋼板、轉(zhuǎn)動鋼板之間的連接方式為硫化連接,最后邊的轉(zhuǎn)動鋼板與支撐梁相固定。實際使用中,黏彈性材料層、剪切鋼板、轉(zhuǎn)動鋼板的數(shù)量應(yīng)根據(jù)實際情況來選擇。
本實用新型的原理介紹如下:
當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時,橋面板和支撐梁發(fā)生水平面上左右方向(橋面板的寬度方向)的相對位移,滑道和滑動座沿著左右方向擺動,轉(zhuǎn)動軸相對滑動座左右轉(zhuǎn)動,連接鋼桿隨著轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動,連接鋼桿的轉(zhuǎn)動帶動滑動轉(zhuǎn)軸相對固定座轉(zhuǎn)動,同時連接鋼桿相對滑動轉(zhuǎn)軸滑動,轉(zhuǎn)動鋼板隨連接鋼桿轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動鋼板的轉(zhuǎn)動,使得黏彈性材料層發(fā)生形變,黏彈性材料層在轉(zhuǎn)動鋼板和剪切鋼板之間發(fā)生形變,從而消耗地震能量,達(dá)到減震的效果。該阻尼器利用杠桿的原理(滑動轉(zhuǎn)軸處相當(dāng)于杠桿的支點),具有放大效應(yīng),橋面板和支撐梁發(fā)生水平面上左右方向的一點相對位移時,通過轉(zhuǎn)動鋼板的轉(zhuǎn)動,使得轉(zhuǎn)動鋼板和黏彈性材料層發(fā)生較大的相對位移,從而達(dá)到更好的減震效果,且阻尼器只在左右方向(橋面板的寬度方向)上起到減震效果,在橋面板和支撐梁發(fā)生順橋方向(前后方向)的相對位移時,滑動座及其下邊的部件隨著支撐梁前后方向移動,滑動座則沿著滑道前后移動,整個阻尼器不會受到破壞。
上述實施例為本實用新型較佳的實施方式,但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制,其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。