CN108239918B - 一种用于桥梁的横向减震装置 - Google Patents

一种用于桥梁的横向减震装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于桥梁的横向减震装置,包括上顶板、上连接板、第一U形钢板、紧固螺栓、左连接板、右连接板、第二U形钢板、下底板和磁流变阻尼器,上顶板下方设置有上连接板,上顶板的两侧对称设置有两个第一U形钢板和两个第二U形钢板,第一U形钢板的上端通过上锚固螺栓和紧固螺栓固定在上顶板与上连接板之间,第一U形钢板的下端与第二U形钢板的上端共同通过紧固螺栓与左连接板和右连接板固定连接,左连接板和右连接板分别通过紧固螺栓固定连接在磁流变阻尼器的两端,第二U形钢板的下端通过下锚固螺栓和紧固螺栓固定在下底板上。本发明在较大程度上增强了横向减震装置的耗散大跨桥梁横向结构体系转化过程中产生的瞬间冲击能量的能力。

Description

一种用于桥梁的横向减震装置
技术领域
本发明属于桥梁技术领域,具体为一种用于桥梁的横向减震装置。
背景技术
随着我国高速铁路的迅速发展,对大跨度桥梁的安全性和可靠性提出了越来越高的要求。桥梁减震结构是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件,可以将桥梁上部结构的反力和变形,可靠地传递给桥梁下部结构,从而起到了稳定的连接与支撑作用。而现有的减震装置,如发明专利(申请号:CN201410635621.7)公开了一种适用于大跨桥梁的横向减震装置,如图1所示,其包括上顶板1、下底板2、上连接板3、U形钢板4、垫块5、锚固螺栓6、高强螺栓7、螺栓孔8、开槽孔9、U形钢板上部平直段10、U形钢板弯曲段11、U形钢板下部平直段12,所述上顶板1和下底板2预留螺栓孔8,通过锚固螺栓6分别与桥梁主梁和桥塔连接牢固;所述U形钢板4为耗能元件,设置在上顶板1和下底板2之间,且与上顶板1无接触;U形钢板4上部平直段端部预留有螺栓孔,上连接板3预留有开槽孔,U形钢板4上部平直段通过可在开槽孔中自由滑动的高强螺栓7与上连接板3连接。上述装置用以抵抗大跨桥梁横向结构体系转化过程中产生的瞬间冲击力,提高大跨桥梁抗震性能。然而,上述专利文件所公开的技术方案存在以下缺点:(1)U形钢板减震能力较弱,振动幅度较大,长时间使用后恢复力损失严重;(2)高强螺栓锁紧能力弱,在U形钢板振动过程中容易松脱,经长时间使用后高强螺栓与其所固定的U形钢板开始产生较大缝隙,影响U形钢板减震性能。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题,提供一种设计合理,结构稳定的横向减震装置。为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:一种用于桥梁的横向减震装置,包括上锚固螺栓、上顶板、上连接板、第一U形钢板、紧固螺栓、左连接板、右连接板、第二U形钢板、下底板、下锚固螺栓和磁流变阻尼器,所述上顶板通过上锚固螺栓与桥梁主梁连接牢固,所述下底板通过下锚固螺栓与桥塔连接牢固,所述上顶板下方设置有上连接板,上顶板的两侧对称设置有两个所述第一U形钢板和两个所述第二U形钢板,所述第一U形钢板的上端通过上锚固螺栓和紧固螺栓固定在上顶板与上连接板之间,第一U形钢板的下端与第二U形钢板的上端共同通过紧固螺栓与左连接板和右连接板固定连接,左连接板和右连接板分别通过紧固螺栓固定连接在磁流变阻尼器的两端,第二U形钢板的下端通过下锚固螺栓和紧固螺栓固定在下底板上。
进一步的,所述磁流变阻尼器包括滑动杆、腔体、固定杆和滑动板,所述滑动杆的左端设置有用于与左连接板固定连接的左连接孔,所述滑动杆的右端与设置在腔体内的滑动板固定连接,所述腔体内充满磁流变体,所述滑动板上设置有若干用于供磁流变体通过的阻尼通孔,所述腔体的右侧固定连接有固定杆,所述固定杆上设置有用于与右连接板固定连接的右连接孔;所述紧固螺栓包括连接块、外压紧块、第一垫片、外螺栓、内螺栓、内压紧块和第二垫片,所述连接块具有外侧台阶部和内侧台阶部,所述外螺栓具有外部粗螺纹和内部细螺纹,所述外部粗螺纹用于与连接块内部粗螺纹配合,连接块的所述外侧台阶部压紧外压紧块,通过外压紧块压紧第一U形钢板、左连接板和第二U形钢板,所述内部细螺纹与所述内螺栓的外部细螺纹配合,所述内螺栓穿过外螺栓后与所述内压紧块内部的内部细螺纹配合,所述内压紧块压紧在所述连接块的内侧台阶部上,所述连接块被压紧时,连接块的最底部距离第一U形钢板的顶面存在一定间隙。
进一步的,所述腔体为长方体形。
进一步的,第一U形钢板和第二U形钢板沿垂直于纸面方向并排均布设置有多个。
进一步的,所述外螺栓与第二U形钢板之间的外螺栓上套设有第一垫片。
进一步的,所述外螺栓与内螺栓之间的内螺栓套设有第二垫片。
进一步的,所述第一垫片和第二垫片均为弹性垫片。
进一步的,所述阻尼通孔周围均布有励磁线圈。
本发明由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:本发明不仅通过第一U形钢板和第二U形钢板产生变形来耗散大跨桥梁横向结构体系转化过程中产生的瞬间冲击能量,而且还通过磁流变阻尼器耗散大跨桥梁横向结构体系转化过程中产生的瞬间冲击能量,在较大程度上增强了横向减震装置的耗散大跨桥梁横向结构体系转化过程中产生的瞬间冲击能量的能力。所述连接块被压紧时,连接块的最底部距离第一U形钢板的顶面存在一定间隙,从而实现外压紧块被外螺栓和内螺栓同时压紧,以更稳定的压紧第一U形钢板、左连接板和第二U形钢板,提高螺栓锁紧能力,实现U形钢板在振动过程中不容易松脱,本申请中的紧固螺栓经长时间使用后不会产生较缝隙而影响U形钢板减震性能。
附图说明
图1是现有技术中的横向减震装置的结构示意图;
图2是本发明横向减震装置的结构示意图;
图3是本发明磁流变阻尼器的正视图;
图4是本发明磁流变阻尼器的俯视图;
图5是本发明紧固螺栓的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图2所示,一种用于桥梁的横向减震装置,包括上锚固螺栓1、上顶板2、上连接板3、第一U形钢板4、紧固螺栓5、左连接板6、右连接板13、第二U形钢板7、下底板8、下锚固螺栓9和磁流变阻尼器,所述上顶板2通过上锚固螺栓1与桥梁主梁连接牢固,所述下底板8通过下锚固螺栓9与桥塔连接牢固,所述上顶板2下方设置有上连接板3,上顶板2的两侧对称设置有两个所述第一U形钢板4和两个所述第二U形钢板7,所述第一U形钢板4的上端通过上锚固螺栓1和紧固螺栓5固定在上顶板2与上连接板3之间,第一U形钢板4的下端与第二U形钢板7的上端共同通过紧固螺栓5与左连接板6和右连接板13固定连接,左连接板6和右连接板13分别通过紧固螺栓5固定连接在磁流变阻尼器的两端,第二U形钢板7的下端通过下锚固螺栓9和紧固螺栓5固定在下底板8上。本发明不仅通过第一U形钢板4和第二U形钢板7产生变形来耗散大跨桥梁横向结构体系转化过程中产生的瞬间冲击能量,而且还通过磁流变阻尼器耗散大跨桥梁横向结构体系转化过程中产生的瞬间冲击能量,在较大程度上增强了横向减震装置的耗散大跨桥梁横向结构体系转化过程中产生的瞬间冲击能量的能力。
如图3-4所示,所述磁流变阻尼器包括滑动杆10、腔体11、固定杆12和滑动板14,所述滑动杆10的左端设置有用于与左连接板6固定连接的左连接孔101,所述滑动杆10的右端与设置在腔体11内的滑动板14固定连接,所述腔体11内充满磁流变体,所述滑动板14上设置有若干用于供磁流变体通过的阻尼通孔141,所述腔体11的右侧固定连接有固定杆12,所述固定杆12上设置有用于与右连接板13固定连接的右连接孔121。所述阻尼通孔141周围均布有励磁线圈。给励磁线圈通入设置大小的电流时,由于磁场作用,阻尼通孔141内的磁流变液其粘度会增大,阻尼力增大,通过调节励磁线圈中电流大小,可改变磁流变液的屈服应力,以达到所需的输出阻尼力。
所述腔体11为长方体形。
以附图2中A处的紧固螺栓5为例阐述本申请中紧固螺栓5的具体结构,其他位置处的紧固螺栓与此结构相同。如图5所示,所述紧固螺栓5包括连接块51、外压紧块52、第一垫片53、外螺栓54、内螺栓55、内压紧块56和第二垫片57,所述连接块51具有外侧台阶部511和内侧台阶部522,所述外螺栓54具有外部粗螺纹和内部细螺纹,所述外部粗螺纹用于与连接块51内部粗螺纹配合,连接块51的所述外侧台阶部511压紧外压紧块52,通过外压紧块52压紧第一U形钢板4、左连接板6和第二U形钢板7,所述内部细螺纹与所述内螺栓55的外部细螺纹配合,所述内螺栓55穿过外螺栓54后与所述内压紧块56内部的内部细螺纹配合,所述内压紧块56压紧在所述连接块51的内侧台阶部522上,所述连接块51被压紧时,连接块51的最底部距离第一U形钢板4的顶面存在一定间隙,从而实现外压紧块52被外螺栓54和内螺栓55同时压紧,以更稳定压紧第一U形钢板4、左连接板6和第二U形钢板7。
第一U形钢板4和第二U形钢板7沿垂直于纸面方向并排均布设置有多个。
所述外螺栓54与第二U形钢板7之间的外螺栓54上套设有第一垫片53。
所述外螺栓54与内螺栓55之间的内螺栓55套设有第二垫片57。
所述第一垫片53和第二垫片57均为弹性垫片。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各块技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种用于桥梁的横向减震装置,包括上锚固螺栓(1)、上顶板(2)、上连接板(3)、第一U形钢板(4)、紧固螺栓(5)、左连接板(6)、右连接板(13)、第二U形钢板(7)、下底板(8)、下锚固螺栓(9)和磁流变阻尼器,其特征在于:所述上顶板(2)通过上锚固螺栓(1)与桥梁主梁连接牢固,所述下底板(8)通过下锚固螺栓(9)与桥塔连接牢固,所述上顶板(2)下方设置有上连接板(3),上顶板(2)的两侧对称设置有两个所述第一U形钢板(4)和两个所述第二U形钢板(7),所述第一U形钢板(4)的上端通过上锚固螺栓(1)和紧固螺栓(5)固定在上顶板(2)与上连接板(3)之间,第一U形钢板(4)的下端与第二U形钢板(7)的上端共同通过紧固螺栓(5)与左连接板(6)和右连接板(13)固定连接,左连接板(6)和右连接板(13)分别通过紧固螺栓(5)固定连接在磁流变阻尼器的两端,第二U形钢板(7)的下端通过下锚固螺栓(9)和紧固螺栓(5)固定在下底板(8)上,所述磁流变阻尼器包括滑动杆(10)、腔体(11)、固定杆(12)和滑动板(14),所述滑动杆(10)的左端设置有用于与左连接板(6)固定连接的左连接孔(101),所述滑动杆(10)的右端与设置在腔体(11)内的滑动板(14)固定连接,所述腔体(11)内充满磁流变体,所述滑动板(14)上设置有若干用于供磁流变体通过的阻尼通孔(141),所述阻尼通孔(141)周围、滑动板(14)上均布有励磁线圈,所述励磁线圈用于增大阻尼通孔(141) 内的磁流变液粘度和阻尼力,所述腔体(11)的右侧固定连接有固定杆(12),所述固定杆(12)上设置有用于与右连接板(13)固定连接的右连接孔(121);所述紧固螺栓(5)包括连接块(51)、外压紧块(52)、第一垫片(53)、外螺栓(54)、内螺栓(55)、内压紧块(56)和第二垫片(57),所述连接块(51)具有外侧台阶部(511)和内侧台阶部(522),所述外螺栓(54)具有外部粗螺纹和内部细螺纹,所述外部粗螺纹用于与连接块(51)内部粗螺纹配合,连接块(51)的所述外侧台阶部(511)压紧外压紧块(52),通过外压紧块(52)压紧第一U形钢板(4)、左连接板(6)和第二U形钢板(7),所述内部细螺纹与所述内螺栓(55)的外部细螺纹配合,所述内螺栓(55)穿过外螺栓(54)后与所述内压紧块(56)内部的内部细螺纹配合,所述内压紧块(56)压紧在所述连接块(51)的内侧台阶部(522)上,所述连接块(51)被压紧时,连接块(51)的最底部距离第一U形钢板(4)的顶面存在一定间隙,从而实现外压紧块(52)被外螺栓(54)和内螺栓(55)同时压紧,以更稳定压紧第一U形钢板(4)、左连接板(6)和第二U形钢板(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的横向减震装置,其特征在于:所述腔体(11)为长方体形。
3.根据权利要求2所述的一种用于桥梁的横向减震装置,其特征在于:第一U形钢板(4)和第二U形钢板(7)沿垂直于纸面方向并排均布设置有多个。
4.根据权利要求3所述的一种用于桥梁的横向减震装置,其特征在于:所述外螺栓(54)与第二U形钢板(7)之间的外螺栓(54)上套设有 第一垫片(53)。
5.根据权利要求4所述的一种用于桥梁的横向减震装置,其特征在于:所述外螺栓(54)与内螺栓(55)之间的内螺栓(55)套设有第二垫片(57)。
6.根据权利要求5所述的一种用于桥梁的横向减震装置,其特征在于:所述第一垫片(53)和第二垫片(57)均为弹性垫片。
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