防震減震式橋梁結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于橋梁安全施工技術領域，具體涉及一種防震減震式橋梁結構。
【背景技術】
[0002]橋梁結構抗震是工程技術領域內(nèi)必須研宄的重點課題之一。強烈的地震帶來的沉痛災難有目共睹，大量建筑結構在強震作用下毀于一旦，從而造成巨大的經(jīng)濟和社會損失。因此在土木結構設計中，必須對結構進行科學且嚴格的抗震設計。結構震動控制技術為抗震設計提供有效的設計方法和途徑。結構震動控制是通過吸振、隔振或者通過外部主動輸入能量來控制工程主體結構的震動水平，以免強烈的震動導致工程結構的破壞或損傷。在實際工程中，是通過在結構中裝設某種元件或者裝置來改變結構的動力學特性，從而達到結構震動控制的目的。
[0003]傳統(tǒng)隔振技術作為主要的結構震動控制手段已經(jīng)非常成熟，但目前工程上應用的隔振裝置仍存在的問題有:震后自復位性能差，比如摩擦阻尼器和軟剛阻尼器等；較難維護，比如粘滯阻尼器等；耐久性和抗腐蝕性差，比如橡膠隔振器的橡膠墊易老化。因此，亟需設計出一種新型的復合隔振減震裝置來解決上述問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為了解決現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種自復位能力強、易于維護、耗能高、抗疲勞性強和抗腐蝕性好的防震減震式橋梁結構。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:防震減震式橋梁結構，包括橋墩和橋面梁，橋墩和橋面梁之間設有防震減震裝置，防震減震裝置包括均水平設置的上支撐板和下支撐板，下支撐板設置在橋墩上，上支撐板上表面與橋面梁頂壓配合，橋面梁下表面與上支撐板之間設有多層墊板；
[0006]上支撐板下表面沿上支撐板邊緣一周均勻設有上定位柱，下支撐板上表面沿下支撐板邊緣一周均勻設有下定位柱，上定位柱與下定位柱的數(shù)目相等且一一對應，每個上定位柱和下定位柱之間均設有一個壓縮彈簧，壓縮彈簧的上端套設在上定位柱上并與上支撐板頂壓配合，壓縮彈簧的下端套設在下定位柱上并與下支撐板頂壓配合；
[0007]上支撐板下表面中部設有上滑道，下支撐板上表面中部設有與上滑道平行的下滑道，上滑道通過上摩擦副滑動連接有至少兩個上滑塊，相鄰兩個上滑塊之間通過上形狀記憶合金絲連接，下滑道通過下摩擦副滑動連接有下滑塊，下滑塊的數(shù)目比上滑塊多一個，相鄰兩個下滑塊之間通過下形狀記憶合金絲連接，任意一個上滑塊均位于兩個下滑塊之間的下形狀記憶合金絲中點的正上方，任意一個上滑塊分別與兩側下方的下滑塊通過一根連桿連接，連桿上端和下端分別與上滑塊和下滑塊鉸接，下支撐板上表面設有位于下軌道兩端的限位件。
[0008]所述限位件包括固定設在下支撐板上的擋塊/環(huán)，擋塊/環(huán)內(nèi)側設有與下滑塊頂壓配合的橡膠塊/圈。
[0009]所述下形狀記憶合金絲兩端分別通過下夾具與下滑塊連接，上形狀記憶合金絲兩端分別通過上夾具與上滑塊連接。
[0010]采用上述技術方案，當防震減震裝置受壓或發(fā)生垂向碰撞時，將發(fā)生垂向相對位移，此時結構通過摩擦副耗能，壓縮彈簧收縮，上定位柱和下定位柱起到定位壓縮彈簧不偏移的作用。與此同時形狀記憶合金絲伸縮變形，由于其具有偽彈性，在卸載時形狀記憶合金會使其結構自動復位，同時也會耗散掉部分能量，以減輕結構的震動。
[0011]在變形過大時，限位件可以控制結構的最大變形，同時橡膠塊/圈的彈性可以降低震動。
[0012]上支撐板和下支撐板上分別加工有上滑道和下滑道，上滑塊和下滑塊可分別在上滑道和下滑道內(nèi)橫向移動。
[0013]上滑塊和下滑塊的數(shù)量及其布置根據(jù)減振要求及工程結構的安裝空間確定。
[0014]滑塊和連桿的數(shù)量可調，滑塊在滑道的位置可以全部自由，也可以部分固定。
[0015]上支撐板和下支撐板是否設置安裝孔及安裝孔孔的布置根據(jù)結構的實際情況進行確定。
[0016]滑道底面內(nèi)及滑塊底部粘結聚四氟乙烯形成滑動摩擦副。
[0017]形狀記憶合金絲穿過滑塊后，端部用夾具進行夾緊固定。形狀記憶合金絲是單根或是數(shù)根。形狀記憶合金絲為NITI合金。
[0018]本實用新型綜合利用了壓縮彈簧及形狀記憶合金的自復位能力和摩擦元件高耗能特點，可實現(xiàn)工程結構在垂向的震動控制和自行復位的目的。并且設置彈性限位裝置控制結構的最大變形，同時也能夠降低震動。該阻尼器結構簡單，易于加工，安裝方便靈活，適用性強，而且耐久性與抗腐蝕性強，具有廣闊的應用前景。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型中防震減震裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1和圖2所示，本實用新型的防震減震式橋梁結構，包括橋墩19和橋面梁20，橋墩19和橋面梁20之間設有防震減震裝置22，防震減震裝置22包括均水平設置的上支撐板I和下支撐板2，下支撐板2設置在橋墩19上，上支撐板I上表面與橋面梁20頂壓配合，橋面梁20下表面設有與上支撐板I之間設有多層墊板21。
[0022]上支撐板I下表面沿上支撐板I邊緣一周均勻設有上定位柱16，下支撐板2上表面沿下支撐板2邊緣一周均勻設有下定位柱17，上定位柱16與下定位柱17的數(shù)目相等且一一對應，每個上定位柱16和下定位柱17之間均設有一個壓縮彈簧18，壓縮彈簧18的上端套設在上定位柱16上并與上支撐板I頂壓配合，壓縮彈簧18的下端套設在下定位柱17上并與下支撐板2頂壓配合。
[0023]上支撐板I下表面設有上滑道3，下支撐板2上表面設有與上滑道3平行的下滑道4，上滑道3通過上摩擦副7滑動連接有至少兩個上滑塊5，相鄰兩個上滑塊5之間通過上形狀記憶合金絲6連接，下滑道4通過下摩擦副8滑動連接有下滑塊9，下滑塊9的數(shù)目比上滑塊5多一個，相鄰兩個下滑塊9之間通過下形狀記憶合金絲10連接，任意一個上滑塊5均位于兩個下滑塊9之間的下形狀記憶合金絲10中點的正上方，任意一個上滑塊5分別與兩側下方的下滑塊9通過一根連桿11連接，連桿11上端和下端分別與上滑塊5和下滑塊鉸接，下支撐板2上表面設有位于下軌道兩端的限位件。
[0024]限位件包括固定設在下支撐板2上的擋塊/環(huán)12，擋塊/環(huán)12內(nèi)側設有與下滑塊9頂壓配合的橡膠塊/圈13。
[0025]下形狀記憶合金絲10兩端分別通過下夾具14與下滑塊9連接，上形狀記憶合金絲6兩端分別通過上夾具15與上滑塊5連接。
[0026]當防震減震裝置22受壓或發(fā)生垂向碰撞時，將發(fā)生垂向相對位移，此時結構通過摩擦副耗能，壓縮彈簧18收縮，上定位柱16和下定位柱17起到定位壓縮彈簧18不偏移的作用。與此同時形狀記憶合金絲伸縮變形，由于其具有偽彈性，在卸載時形狀記憶合金會使其結構自動復位，同時也會耗散掉部分能量，以減輕結構的震動。
【主權項】
1.防震減震式橋梁結構，包括橋墩和橋面梁，其特征在于:橋墩和橋面梁之間設有防震減震裝置，防震減震裝置包括均水平設置的上支撐板和下支撐板，下支撐板設置在橋墩上，上支撐板上表面與橋面梁頂壓配合，橋面梁下表面與上支撐板之間設有多層墊板； 上支撐板下表面沿上支撐板邊緣一周均勻設有上定位柱，下支撐板上表面沿下支撐板邊緣一周均勻設有下定位柱，上定位柱與下定位柱的數(shù)目相等且一一對應，每個上定位柱和下定位柱之間均設有一個壓縮彈簧，壓縮彈簧的上端套設在上定位柱上并與上支撐板頂壓配合，壓縮彈簧的下端套設在下定位柱上并與下支撐板頂壓配合； 上支撐板下表面中部設有上滑道，下支撐板上表面中部設有與上滑道平行的下滑道，上滑道通過上摩擦副滑動連接有至少兩個上滑塊，相鄰兩個上滑塊之間通過上形狀記憶合金絲連接，下滑道通過下摩擦副滑動連接有下滑塊，下滑塊的數(shù)目比上滑塊多一個，相鄰兩個下滑塊之間通過下形狀記憶合金絲連接，任意一個上滑塊均位于兩個下滑塊之間的下形狀記憶合金絲中點的正上方，任意一個上滑塊分別與兩側下方的下滑塊通過一根連桿連接，連桿上端和下端分別與上滑塊和下滑塊鉸接，下支撐板上表面設有位于下軌道兩端的限位件。
2.根據(jù)權利要求1所述的防震減震式橋梁結構，其特征在于:所述限位件包括固定設在下支撐板上的擋塊/環(huán)，擋塊/環(huán)內(nèi)側設有與下滑塊頂壓配合的橡膠塊/圈。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的防震減震式橋梁結構，其特征在于:所述下形狀記憶合金絲兩端分別通過下夾具與下滑塊連接，上形狀記憶合金絲兩端分別通過上夾具與上滑塊連接。
【專利摘要】防震減震式橋梁結構，屬于橋梁安全施工技術領域，包括橋墩和橋面梁，橋墩和橋面梁之間設有防震減震裝置，防震減震裝置包括均水平設置的上、下支撐板以及設置在上、下支撐板之間的壓縮彈簧，所屬壓縮彈簧通過設置在上、下支撐板上的定位柱定位；上下支撐板上還分別設有對應的軌道，上滑道通過上摩擦副滑動連接有至少兩個上滑塊，下滑道通過下摩擦副滑動連接有下滑塊，下滑塊的數(shù)目比上滑塊多一個，相鄰兩滑塊之間通過形狀記憶合金絲連接，任一上滑塊位于兩個下滑塊之間的下形狀記憶合金絲中點的正上方，任一上滑塊分別與兩側下方的下滑塊通過一根連桿連接，連桿上、下端分別與滑塊鉸接，下支撐板上表面設有位于下軌道兩端的限位件。
【IPC分類】E01D19-04, E01D1-00
【公開號】CN204530419
【申請?zhí)枴緾N201520187383
【發(fā)明人】寇永輝, 張美麗, 甘露, 王廣俊, 閆麗霞, 霍省偉, 李亞龍, 王萌
【申請人】寇永輝
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月31日