CN107022951B - 一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置，其包括上滑块、下滑块、2个以上的倒F形构件以及底板；上滑块顶端固定安装在梁体底端，下滑块位于上滑块下部内，下滑块底端与底板顶端固定，下滑块底端与底板顶端之间设置摩擦层，本发明构造简单、经济耐用、便于检查与维护的新型大吨位连续梁桥减震装置；利用本发明，可为新桥设计和旧桥加固提供新的设计理念和技术思路，适用于桥梁新建和旧桥抗震加固。

Description

一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置

技术领域

本发明涉及一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置，属于桥梁减隔震领域，适用于公路桥、铁路桥、城市桥梁及各类大型连续梁结构的新建抗震设计及既有建筑抗震加固。

背景技术

目前的公路桥、铁路桥、城市桥梁及各类大型连续梁结构为满足温度荷载引起的变位需要，连续梁桥的每一联往往仅设置一个固定墩，这不仅使固定墩的抗震能力难以满足抗震需求，而且也使得连续梁桥纵向地震位移响应较大，极易引起伸缩缝和支座的破坏，甚至导致落梁等严重震害的发生。此外，竖向地震作用往往导致梁体与桥墩产生脱离趋势，继而引发支座脱离、锚栓断裂等震害。为降低连续梁桥的震害，开发研制了粘滞阻尼器、双曲面球型减隔震支座和拉索减震支座等装置，尽管可以取得一定的减震效果，但没有改变连续梁桥固定墩单独承受纵向地震荷载，而其它活动墩的既有抗震潜能未能充分发挥利用的状态。Lock-up装置以梁墩相对运动速度为指标判定锁死时机，理论上可以实现各墩协同受力，但其成本高昂、后期维护复杂，致使其应用较少。现有的一些发明装置虽然可以实现活动墩和梁体的锁死功能，降低固定墩和梁体的地震响应，但由于其连接刚度固定，当活动墩和梁体锁死会导致整桥自振周期缩短从而引发整桥总的地震响应的增加，此外，由于构造特点和作用机理限制，既有锁死装置存在间隙，锁死后活动墩和梁体通过“碰撞”的方式传力承载，也会在一定程度上加大整体地震响应，不利于最大限度的提高连续梁桥抗震性能，且不易实现耗能减震。以上减震装置未对竖向地震作用加以考虑，对于大跨连续梁桥，由于跨度大，竖向刚度小，竖向地震作用对桥梁的影响不能忽视。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在地震突发时，根据地震荷载的大小分阶段控制活动墩和梁体的连接刚度，从竖向和纵向对地震作用进行消能减震，实现固定墩和各活动墩协同受力且构造简单、经济耐用、便于检查与维护的连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置。

本发明采用如下技术方案：

本发明包括上滑块、下滑块、2个以上的倒F形构件以及底板；所述上滑块顶端固定安装在梁体底端，所述下滑块位于上滑块下部内，下滑块底端与底板顶端固定，所述底板底端固定安装在活动墩顶端，下滑块底端与底板顶端之间设置摩擦层，在所述上滑块中部固定安装楔套锁定销，所述楔套锁定销位于下滑块顶部；所述下滑块上部设置滑动条，所述滑动条位于楔套锁定销下方，在所述滑动条上设置锁定通孔；所述楔套锁定销与锁定通孔的水平间距大于桥梁正常运营状态梁体和活动墩的相对变位距离；所述倒F形构件安装在上滑块与下滑块的两侧壁之间，所述倒F形构件一侧壁与上滑块内侧壁之间光滑接触，在所述下滑块上固定安装限位板，所述限位板位于所述倒F形构件两端，所述倒F形构件另一侧与下滑块对应侧之间由上至下依次安装弹簧A和蜂窝软钢圈A。

本发明所述上滑块包括H形钢外壳、钢套筒、刚性杆以及楔套锁定销；所述H形钢外壳包括开口向上的U形上壳体以及设置在U形上壳体下端的开口向下的U形下壳体，所述U形下壳体开口分别向其相对侧壁方向向内水平延伸设置左唇板和右唇板； 所述下滑块设置在U形下壳体内；所述U形上壳体的底壁和U形下壳体的顶壁为相重合的衬板；在所述衬板上设置安装孔，所述钢套筒设置在衬板上，安装孔位于钢套筒内；楔套锁定销呈柱状，所述楔套锁定销穿过安装孔设置在钢套筒内；楔套锁定销底面与衬板底面水平或楔套锁定销底面位于安装孔内；所述楔套锁定销包括楔套壳体、呈锥台状的楔块以及形状与楔套壳体形状匹配的四组水平滑块；所述楔套壳体包括上楔套壳体和下楔套壳体，所述下楔套壳体套装在楔块下部，所述上楔套壳体套装在楔块上部；所述上楔套壳体和下楔套壳体的内侧壁与楔块外侧壁之间平行，其之间的间隙宽度相等；所述水平滑块设置在上楔套壳体和下楔套壳体之间且其内侧壁与楔块外侧壁接触，四组所述水平滑块分别位于楔块的前、后、左和右侧；所述刚性杆包括杆体以及固定安装在杆体底部的柱状帽体；在所述楔块内设置柱状空腔A，所述柱状帽体位于空腔A内，所述杆体穿过楔块顶壁与钢套筒顶盖固定连接。

本发明在所述楔套锁定销顶面设置与水平滑块数量相同且与水平滑块安装位置对应的推送装置，各推送装置结构相同；所述推送装置包括设置在楔块顶面上的推板A、设置在上楔套壳体顶面上的推板B以及铰连设置在推板A和推板B之间的连接轴，所述推板A另一端与刚性杆侧壁固定，所述推板B另一端与固定设置在上楔套壳体顶面上的立挡板相应侧壁对应，所述连接轴截面外径与间隙的宽度相同，所述连接轴位于间隙顶部之间，楔套锁定销水平移动时在连接轴的限位作用下间隙宽度不变。

本发明所述下滑块包括箱型钢梁、滑动条、蜂窝软钢圈B、弹簧B、挡块以及剪力键；箱型钢梁下部为空腔B；所述锁定通孔内径大于楔套锁定销的外径；所述箱型钢梁上部设置凹槽，所述滑动条设置在凹槽内，所述滑动条两端安装弹簧B，弹簧B另一端与所述挡块侧部连接，所述挡块两端安装蜂窝软钢圈B，所述剪力键安装在挡块的顶面和底面且与箱型钢梁连接；在所述空腔B底部的底壁上设置一个以上的条形螺栓孔，在条形螺栓孔内安装与底板连接的螺栓。

本发明所述锁定通孔内侧壁与楔套锁定销外侧壁的距离与间隙的宽度相同。

本发明所述倒F形构件包括侧板、固定安装在侧板一侧的水平上固定板以及固定安装在侧板底端一侧与水平上固定板平行的水平下固定板,所述弹簧A设置在水平上固定板与下滑块之间，所述蜂窝软钢圈A位于水平上固定板和水平下固定板之间，所述水平下固定板设置在左唇板或右唇板上。

本发明所述蜂窝软钢圈B和蜂窝软钢圈A的结构相同，其包括软钢圈以及设置在软钢圈内的软钢填充物，所述软钢填充物为蜂窝状。

本发明所述底板为长方形钢板。

本发明积极效果如下：本发明通过楔套锁定销与滑动条无碰撞接触的设置，避免了现有锁死装置连接过程中“碰撞”的发生，通过弹簧B、蜂窝软钢圈B和挡块的设置，可分阶段控制梁体与活动墩的连接刚度，避免了中小地震情况下，由于连接刚度过大而导致桥梁整体地震响应急剧增大的不利影响，本发明激活后梁体和活动墩的弹性连接，消除了“碰撞”所引起的附加地震响应。

本发明通过弹簧A、弹簧B与蜂窝软钢圈A、蜂窝软钢圈B实现多渠道耗能，具有良好的持续耗能能力和安全性。

本发明具有良好的变形协调能力，蜂窝软钢圈A、B的外部软钢圈在连续变形过程中可以多点屈服，内部填充蜂窝状软钢填充物可协助外部软钢圈变形受力，可以更好地发挥金属阻尼的作用，能够很好地适应地震荷载的变化需求。

本发明既可在纵向地震作用下协同活动墩和固定墩共同抗震，还可用于竖向地震作用下的桥梁减震，纵、竖向抗震功能互不影响，可独立发挥减震作用。

本发明具有能力保护功能，通过在下滑块和底板间设置摩擦层，其所能承受的最大摩擦力不大于活动墩弹性范围内的最大承载力，当上滑块与下滑块间地震荷载变大时，下滑块可通过长条形螺栓孔在摩擦层上保持不变滑动，既可以最大限度的发挥活动墩的抗震潜能，又能避免活动墩受力过大而引发结构的破坏。

本发明具有极强的环境适应性，所有装置均为结构构件，维护保养简单，环境适应性强。

本发明工作原理是：

正常运营状态，楔套锁定销置于下滑块顶部，楔套锁定销底部与锁定通孔顶部间距大于梁体和活动墩正常变位需求最大值，上、下滑块间可以自由水平运动，不限制梁体和活动墩的相对变位。地震突发状态，纵向地震作用将导致梁体和活动墩相对位移加大，即上、下滑块产生较大相对位移，楔套锁定销随上滑块运动，即上、下滑块发生相对位移，由于推送装置的作用，间隙的宽度保持不变，当梁体和活动墩相对位移大于楔套锁定销与锁定通孔间距时，楔套锁定销进入锁定通孔，楔套锁定销整体自动下落一段距离，当刚性杆的柱状帽体运动到空腔A顶部约束住楔块时，上楔套壳体和下楔套壳体分别继续下落一段距离，使楔块与上楔套壳体和下楔套壳体分别挤紧，通过摩擦自锁保持锁紧状态，同时将水平放置的四个水平滑块挤出，消除间隙宽度，从而避免地震荷载作用下由于楔套锁定销与锁定通孔碰撞所引发的附加地震响应。楔套锁定销落入下滑块通孔后将与下滑块滑动条抵紧，纵向中小地震时，滑动条滑动，弹簧B开始发挥限位耗能作用，实现活动墩与固定墩共同承受水平荷载的目的；纵向大中罕遇地震发生时，弹簧B承受地震荷载将继续增大，当其增至预设状态后，挡块上的剪力键被剪断，挡块相对箱型钢梁发生滑动，蜂窝软钢圈B产生形变，弹簧B与蜂窝软钢圈B共同发挥耗能减震作用。

竖向地震作用下梁体和活动墩发生竖向变位，位于上、下滑块间的弹簧A与蜂窝软钢圈A将限制梁体和活动墩相对位移，实现活动墩与固定墩共同承受竖向荷载的目的，同时又能实现耗能减震，弹簧A除了耗能，还辅助蜂窝软钢圈A使倒F形构件复位。

本发明的目的是利用活动墩的抗震潜能，故为防止罕遇地震情况下活动墩受载过大发生破坏，可通过分析预设活动墩弹性范围内的最大横向承载力F _max,本发明中活动墩所能承受的容许地震荷载F _r 根据活动墩的最大横向承载力F _max确定，可取F _r =2F _max/3,当连续梁桥上部结构传递至活动墩的地震荷载F大于F _r 时，下滑块与底板间的摩擦层发生相对滑动，由于螺栓预紧力和摩擦系数为定值，下滑块与底板滑动过程中将保持最大荷载为F _r 不再增大，对活动墩进行能力保护，并消耗地震能量，这样，既可保护活动墩的震中安全，又可最大限度发挥活动墩的抗震潜能，保证本发明的减震效果。

本发明构造简单、经济耐用、便于检查与维护的新型大吨位连续梁桥减震装置。利用本发明，可克服现有减隔震装置及既有技术存在的上述缺陷和不足，地震突发时，根据地震荷载的大小分阶段控制活动墩和梁体的连接刚度，通过“软着陆”的连续方式，从竖向和纵向对地震作用进行消能减震，实现固定墩和各活动墩协同受力，达到解决常规设计的连续梁桥在纵向地震作用下固定墩单独受力、桥梁上部结构纵向位移过大等震害问题。利用本发明，既能对竖向地震作用又能对纵向地震作用下的桥梁减震，同时能够为桥墩提供能力保护。利用本发明，可为新桥设计和旧桥加固提供新的设计理念和技术思路，适用于桥梁新建和旧桥抗震加固。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

附图1为本发明结构示意图；

附图2为本发明在连续梁桥上的安装位置结构示意图；

附图3为本发明上滑块剖视结构示意图；

附图4为本发明楔套锁定销剖视结构示意图 ；

附图5为本发明上滑块与楔套锁定销安装剖视结构示意图；

附图6为本发明下滑块剖视结构示意图；

附图7为本发明滑动条剖视结构示意图；

附图8为本发明滑动条俯视剖视结构示意图；

附图9为本发明倒F形构件结构示意图；

附图10为本发明蜂窝软钢圈A或B结构示意图；

附图11为本发明在竖向地震状态下弹簧和蜂窝软钢圈共同工作结构示意图；

附图12为本发明在纵向地震状态下水平减震剖视结构示意图；

附图13为附图12的A部放大图；

附图14为本发明在中小纵向地震状态下弹簧耗能减震剖视结构示意图；

附图15为本发明在中小纵向地震状态下弹簧耗能减震俯视剖视结构示意图；

附图16为本发明在大中纵向地震状态下弹簧和蜂窝软钢圈共同工作结构示意图。

在附图中：1上滑块、1-1 H形钢外壳、111上壳体、112 U形下壳体、113左唇板、114右唇板、115衬板、116安装孔；

1-2钢套筒；

1-3刚性杆、131杆体、132柱状帽体；

1-4楔套锁定销、141上楔套壳体、142楔块、143水平滑块、144空腔A、145下楔套壳体、146间隙、147推板A、148推板B、149连接轴、150立挡板；

2下滑块、2-1箱型钢梁、211锁定通孔、212凹槽、213条形螺栓孔、214空腔B、215底壁、216螺栓；

2-2滑动条、2-3蜂窝软钢圈B、2-4弹簧B、2-5挡块、2-6剪力键；

3倒F形构件3-1侧板、3-2弹簧A、3-3蜂窝软钢圈A、3-4水平上固定板、3-5水平下固定板；

4底板、5梁体、6活动墩、8软钢圈、9软钢填充物、10摩擦层、11限位板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图1-16和具体实施例对本发明进行清楚、完整的描述。

如附图1、2所示，本发明包括上滑块1、下滑块2、2个以上的倒F形构件3以及底板4，所述底板4为长方形钢板。所述上滑块1顶端固定安装在梁体5底端，所述下滑块2位于上滑块1下部内，下滑块2底端与底板4顶端固定，所述底板4底端固定安装在活动墩6顶端，下滑块2底端与底板4顶端之间设置摩擦层10，所述摩擦层10所能承受的最大摩擦力不大于活动墩弹性范围内的最大承载力，在所述上滑块1中部固定安装楔套锁定销1-4，所述楔套锁定销1-4位于下滑块2顶部；所述下滑块2上部设置滑动条2-2，所述滑动条2-2位于楔套锁定销1-4下方，在所述滑动条2-2上设置锁定通孔211；所述楔套锁定销1-4与锁定通孔211的水平间距大于桥梁正常运营状态梁体5和活动墩6的相对变位距离；所述倒F形构件3安装在上滑块1与下滑块2的两侧壁之间，所述倒F形构件3一侧壁与上滑块1内侧壁之间接触，在所述下滑块2上固定安装限位板11，所述限位板11位于所述倒F形构件3两端，防止倒F形构件3沿梁体5方向移动，所述倒F形构件3另一侧与下滑块2对应侧之间由上至下依次安装弹簧A3-2和蜂窝软钢圈A3-3。

如附图3、4、5所示，本发明所述上滑块1包括H形钢外壳1-1、钢套筒1-2、刚性杆1-3以及楔套锁定销1-4；所述H形钢外壳1-1包括开口向上的U形上壳体111以及设置在U形上壳体111下端的开口向下的U形下壳体112，所述U形下壳体112开口分别向其相对侧壁方向向内水平延伸设置左唇板113和右唇板114； 所述下滑块2设置在U形下壳体112内；所述U形上壳体111的底壁和U形下壳体112的顶壁为相重合的衬板115；在所述衬板115上设置安装孔116，所述钢套筒1-2设置在衬板115上，安装孔116位于钢套筒1-2内；楔套锁定销1-4呈柱状，所述楔套锁定销1-4穿过安装孔116设置在钢套筒1-2内；楔套锁定销1-4底面与衬板115底面水平或楔套锁定销1-4底面位于安装孔116内；所述楔套锁定销1-4包括楔套壳体、呈锥台状的楔块142以及形状与楔套壳体形状匹配的四组水平滑块143；所述楔套壳体包括上楔套壳体141和下楔套壳体145，所述下楔套壳体145套装在楔块142下部，所述上楔套壳体141套装在楔块142上部；所述上楔套壳体141和下楔套壳体145的内侧壁与楔块142外侧壁之间平行，其之间的间隙146宽度相等；所述水平滑块143设置在上楔套壳体141和下楔套壳体145之间且其内侧壁与楔块142外侧壁接触，四组所述水平滑块143分别位于楔块142的前、后、左和右侧；水平滑块143与楔块142接触面倾斜设置。所述刚性杆1-3包括杆体131以及固定安装在杆体131底部的柱状帽体132；在所述楔块142内设置柱状空腔A144，所述柱状帽体132位于空腔A144内，柱状空腔A144的高度为楔块142的行程，所述杆体131穿过楔块142顶壁与钢套筒1-2顶盖固定连接。在所述楔套锁定销顶面设置与水平滑块143数量相同且与水平滑块143安装位置对应的推送装置，各推送装置结构相同；所述推送装置包括设置在楔块142顶面上的推板A147、设置在上楔套壳体141顶面上的推板B148以及铰连设置在推板A147和推板B148之间的连接轴149，所述推板A147另一端与刚性杆1-3侧壁固定，所述推板B148另一端与固定设置在上楔套壳体141顶面上的立挡板150相应侧壁对应，所述连接轴149截面外径与间隙146的宽度相同，所述连接轴149位于间隙146顶部之间，当楔套锁定销1-4水平移动时，连接轴149位于间隙146顶部之间，刚性杆1-3推动推板A147和推板B148，在立挡板150的限位作用下，间隙146宽度不变。

如附图6、7、8所示，本发明所述下滑块2包括箱型钢梁2-1、滑动条2-2、蜂窝软钢圈B2-3、弹簧B2-4、挡块2-5以及剪力键2-6；在型钢梁2-1下部为空腔B214，所述滑动条2-2上设置锁定通孔211；所述锁定通孔211内径大于楔套锁定销1-4的外径，所述锁定通孔211内侧壁与楔套锁定销1-4外侧壁的距离与间隙146的宽度相同。所述箱型钢梁2-1上部设置凹槽212，所述滑动条2-2设置在凹槽212内，所述滑动条2-2两端安装弹簧B2-4，弹簧B2-4另一端与所述挡块2-5侧部连接，所述挡块2-5两端安装蜂窝软钢圈B2-3，所述剪力键2-6安装在挡块2-5的顶面和底面且与箱型钢梁2-1连接。在所述空腔B214底部的底壁215上设置一个以上的条形螺栓孔213，在条形螺栓孔213内安装与底板4连接的螺栓216。条形螺栓孔213有连接作用，螺栓216对摩擦层10施加预紧力，当作用于下滑块上的力过大时箱型钢梁2-1与底板4间发生滑动，螺栓216可在预紧力不变的情况下在条形螺栓孔213内移动，实现对活动墩的保护。

如附图9、10所示，本发明所述倒F形构件3包括侧板3-1、固定安装在侧板3-1一侧的水平上固定板3-4以及固定安装在侧板3-1底端一侧与水平上固定板3-4平行的水平下固定板3-5,所述弹簧A3-2设置在水平上固定板3-4与下滑块2之间，所述蜂窝软钢圈A3-3位于水平上固定板3-4和水平下固定板3-5之间，所述水平下固定板3-5设置在左唇板113或右唇板114上。所述蜂窝软钢圈A3-3和蜂窝软钢圈B2-3的结构相同，其包括软钢圈8以及设置在软钢圈8内的软钢填充物9，所述软钢填充物9为蜂窝状。软钢圈8以及设置在软钢圈8内的软钢填充物9在连续变形过程中可以多点屈服，蜂窝状软钢填充物9可协助软钢圈8变形受力，可以更好地发挥金属阻尼的作用，能够很好地适应地震荷载的变化需求。

本发明工作原理是：

正常运营状态，楔套锁定销置于下滑块顶部，楔套锁定销底部与锁定通孔顶部间距大于梁体和活动墩正常变位需求最大值，上、下滑块间可以自由水平运动，不限制梁体和活动墩的相对变位。

如图11所示，地震突发时，竖向地震状态下梁体和活动墩发生竖向变位，位于上、下滑块间的弹簧A 3-2与蜂窝软钢圈A 3-3将限制梁体和活动墩相对位移，实现活动墩与固定墩共同承受竖向荷载的目的，同时又能实现耗能减震，弹簧A 3-2除了耗能，还辅助蜂窝软钢圈A 3-3使倒F形构件3复位。

如图12、13所示，纵向地震作用将导致梁体5和活动墩6相对位移加大，即上、下滑块1、2产生较大相对位移，楔套锁定销1-4将随上滑块1运动，即上、下滑块1、2发生相对位移，在推送装置的作用下，间隙146的宽度保持不变，当上、下滑块1、2位移大于楔套锁定销1-4与锁定通孔211间距时，楔套锁定销1-4进入锁定通孔211，楔套锁定销1-4整体自动下落一段距离，当刚性杆1-3的柱状帽体132运动到空腔A 144顶部约束住楔块142时，上楔套壳体141和下楔套壳体145分别继续下落一段距离，使楔块142与上楔套壳体141和下楔套壳体145分别挤紧，同时将水平放置的四个水平滑块145挤出，消除间隙宽度，从而避免地震荷载作用下由于楔套锁定销1-4与锁定通孔211碰撞所引发的附加地震响应。

楔套锁定销1-4落入下滑块2通孔211导致其与滑动条2-2抵紧后，如附图14、15所示，纵向中小地震时，滑动条2-2滑动，弹簧B 2-4开始发挥限位耗能作用，实现活动墩与固定墩共同承受水平荷载的目的；如附图16所示，纵向罕遇大中地震发生时，弹簧B 2-4承受地震荷载将继续增大，当其增至预设状态后，挡块2-5上的剪力键2-6被剪断，挡块2-5相对箱型钢梁2-1发生滑动，蜂窝软钢圈B 2-3产生形变，弹簧B 2-4与蜂窝软钢圈B 2-3共同发挥耗能减震作用。

本发明的目的是利用活动墩6的抗震潜能，故为防止罕遇地震发生导致活动墩发生破坏，可通过分析预设活动墩6弹性范围内的最大横向承载力F _max,本发明中活动墩6所能承受的容许地震荷载F _r 根据活动墩的最大横向承载力F _max确定，可取F _r =2F _max/3,当连续梁桥上部结构传递至活动墩的地震荷载F大于F _r 时，下滑块与底板间的摩擦层发生相对滑动，由于螺栓预紧力和摩擦系数为定值，下滑块2与底板4滑动过程中将保持最大荷载为F _r 不再增大，对活动墩6进行能力保护，并消耗地震能量，这样，既可保护活动墩6的震中安全，又可最大限度发挥活动墩6的抗震潜能，保证本发明的减震效果。

本发明构造简单、经济耐用、便于检查与维护的新型大吨位连续梁桥减震装置。利用本发明，可克服现有减隔震装置及既有技术存在的上述缺陷和不足，地震突发时，根据地震荷载的大小分阶段控制活动墩和梁体的连接刚度，通过“软着陆”的连续方式，从竖向和纵向对地震作用进行消能减震，实现固定墩和各活动墩协同受力，达到解决常规设计的连续梁桥在纵向地震作用下固定墩单独受力、桥梁上部结构纵向位移过大等震害问题。利用本发明，可为新桥设计和旧桥加固提供新的设计理念和技术思路，适用于桥梁新建和旧桥抗震加固。

本发明既可在纵向地震作用下协同活动墩和固定墩共同抗震，还可用于竖向地震作用下的桥梁减震，纵、竖向抗震功能互不影响，可独立发挥减震作用。

本发明具有极强的环境适应性，所有装置均为结构构件，维护保养简单，环境适应性强。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置，其特征在于其包括上滑块（1）、下滑块（2）、2个以上的倒F形构件(3)以及底板(4)；

所述上滑块（1）顶端固定安装在梁体(5)底端，所述下滑块（2）位于上滑块（1）下部内，下滑块(2)底端与底板（4）顶端固定，所述底板（4）底端固定安装在活动墩（6）顶端，下滑块（2）底端与底板（4）顶端之间设置摩擦层（10），在所述上滑块（1）中部固定安装楔套锁定销（1-4），所述楔套锁定销（1-4）位于下滑块（2）顶部；

所述下滑块（2）上部设置滑动条（2-2），所述滑动条（2-2）位于楔套锁定销（1-4）下方，在所述滑动条（2-2）上设置锁定通孔（211）；

所述楔套锁定销（1-4）与锁定通孔（211）的水平间距大于桥梁正常运营状态梁体（5）和活动墩（6）的相对变位距离；

所述倒F形构件（3）安装在上滑块（1）与下滑块（2）的两侧壁之间，所述倒F形构件（3）一侧壁与上滑块（1）内侧壁之间接触，在所述下滑块（2）上固定安装限位板（11），所述限位板（11）位于所述倒F形构件（3）两端，所述倒F形构件（3）另一侧与下滑块（2）对应侧之间由上至下依次安装弹簧A（3-2）和蜂窝软钢圈A（3-3）。

2.根据权利要求1所述的一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置，其特征在于所述上滑块（1）包括H形钢外壳（1-1）、钢套筒（1-2）、刚性杆（1-3）以及楔套锁定销（1-4）；

所述H形钢外壳（1-1）包括开口向上的U形上壳体（111）以及设置在U形上壳体（111）下端的开口向下的U形下壳体（112），所述U形下壳体（112）开口分别向其相对侧壁方向向内水平延伸设置左唇板（113）和右唇板（114）； 所述下滑块（2）设置在U形下壳体（112）内；

所述U形上壳体（111）的底壁和U形下壳体（112）的顶壁为相重合的衬板（115）；在所述衬板（115）上设置安装孔（116），所述钢套筒（1-2）设置在衬板（115）上，安装孔（116）位于钢套筒（1-2）内；

楔套锁定销（1-4）呈柱状，所述楔套锁定销（1-4）穿过安装孔（116）设置在钢套筒（1-2）内；楔套锁定销（1-4）底面与衬板（115）底面水平或楔套锁定销（1-4）底面位于安装孔（116）内；

所述楔套锁定销（1-4）包括楔套壳体、呈锥台状的楔块（142）以及形状与楔套壳体形状匹配的四组水平滑块（143）；

所述楔套壳体包括上楔套壳体（141）和下楔套壳体（145），所述下楔套壳体（145）套装在楔块（142）下部，所述上楔套壳体（141）套装在楔块（142）上部；所述上楔套壳体（141）和下楔套壳体（145）的内侧壁与楔块（142）外侧壁之间平行，其之间的间隙（146）宽度相等；所述水平滑块（143）设置在上楔套壳体（141）和下楔套壳体（145）之间且其内侧壁与楔块（142）外侧壁接触，四组所述水平滑块（143）分别位于楔块（142）的前、后、左和右侧；

所述刚性杆（1-3）包括杆体（131）以及固定安装在杆体（131）底部的柱状帽体（132）；

在所述楔块（142）内设置柱状空腔A（144），所述柱状帽体（132）位于空腔A（144）内，所述杆体（131）穿过楔块（142）顶壁与钢套筒（1-2）顶盖固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置，其特征在于在所述楔套锁定销(1-4)顶面设置与水平滑块（143）数量相同且与水平滑块（143）安装位置对应的推送装置，各推送装置结构相同；

所述推送装置包括设置在楔块（142）顶面上的推板A（147）、设置在上楔套壳体（141）顶面上的推板B（148）以及铰连设置在推板A（147）和推板B（148）之间的连接轴（149），所述推板A（147）另一端与刚性杆（1-3）侧壁固定，所述推板B（148）另一端与固定设置在上楔套壳体（141）顶面上的立挡板（150）相应侧壁对应，所述连接轴（149）截面外径与间隙（146）的宽度相同，所述连接轴（149）位于间隙（146）顶部之间， 楔套锁定销（1-4）水平移动时在连接轴（149）的限位作用下间隙（146）宽度不变。

4.根据权利要求2所述的一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置，其特征在于所述下滑块（2）包括箱型钢梁（2-1）、滑动条（2-2）、蜂窝软钢圈B（2-3）、弹簧B（2-4）、挡块（2-5）以及剪力键（2-6）；箱型钢梁（2-1）下部为空腔B（214）；所述锁定通孔（211）内径大于楔套锁定销（1-4）的外径；

所述箱型钢梁（2-1）上部设置凹槽（212），所述滑动条（2-2）设置在凹槽（212）内，所述滑动条（2-2）两端安装弹簧B（2-4），弹簧B（2-4）另一端与所述挡块（2-5）侧部连接，所述挡块（2-5）两端安装蜂窝软钢圈B（2-3），所述剪力键（2-6）安装在挡块（2-5）的顶面和底面且与箱型钢梁（2-1）连接；

在所述空腔B（214）底部的底壁（215）上设置一个以上的条形螺栓孔（213），在条形螺栓孔（213）内安装与底板（4）连接的螺栓（216）。

5.根据权利要求4所述的一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置，其特征在于所述锁定通孔（211）内侧壁与楔套锁定销（1-4）外侧壁的距离与间隙（146）的宽度相同。

6.根据权利要求2所述的一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置，其特征在于所述倒F形构件（3）包括侧板（3-1）、固定安装在侧板（3-1）一侧的水平上固定板（3-4）以及固定安装在侧板（3-1）底端一侧与水平上固定板（3-4）平行的水平下固定板（3-5）,所述弹簧A（3-2）设置在水平上固定板（3-4）与下滑块（2）之间，所述蜂窝软钢圈A（3-3）位于水平上固定板（3-4）和水平下固定板（3-5）之间，所述水平下固定板（3-5）设置在左唇板（113）或右唇板（114）上。

7.根据权利要求4所述的一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置，其特征在于所述蜂窝软钢圈A（3-3）和蜂窝软钢圈B（2-3）的结构相同，其包括软钢圈（8）以及设置在软钢圈（8）内的软钢填充物（9），所述软钢填充物（9）为蜂窝状。

8.根据权利要求1所述的一种连续梁桥分级控制、双向抗震的连接减震装置，其特征在于所述底板（4）为长方形钢板。