CN110106778B - 一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置 - Google Patents

一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置，主要涉及桥梁支撑领域。包括支撑模块，支撑模块包括钢套管、芯板、填料，填料填充在钢套管与芯板之间，支撑模块的一端或两端设有安装模块和阻尼模块；阻尼模块包括固定在桥梁箱体内的筒体，筒体内填充有油，油填充在主动活塞和从动活塞之间，主动活塞上固定有顶杆，顶杆能够与前筒伸缩配合，顶杆的外端铰接有连杆；安装模块包括固定安装在桥梁箱体内部的连接轴，连接轴上固定有第一转臂和第二转臂，第一转臂与第二转臂之间的夹角为45度‑90度，第一转臂与芯板固定连接，第二转臂与连杆铰接。本发明的有益效果在于：它增加连接节点的抗屈曲能力，有效吸收和消耗屈曲，防止屈曲破坏。

Description

一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置
技术领域
本发明涉及桥梁支撑技术领域，具体是一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置。
背景技术
在桥梁的建造中，常采用钢结构的箱体桥梁结构，这种远距离大型箱体桥梁建造使用的时候，对其波浪和扭曲的对抗性支撑是非常重要的技术。普通的钢结构支撑在大风或震动中会发生整体失稳或局部屈曲，并具有扭曲问题。仅仅凭借增加支撑组件，是难以实现对屈服的有效分散和消耗的，而且会大大提高建造成本，故如何防治箱体桥梁的屈曲，提高力学支撑效果，增加支撑的韧性和强度，是关系桥梁整体结构和建造成本及周期的关键点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置，它增加连接节点的抗屈曲能力，有效吸收和消耗屈曲，防止屈曲破坏。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置，包括支撑模块，所述支撑模块包括钢套管、芯板、填料，所述填料填充在钢套管与芯板之间，所述支撑模块的一端或两端设有安装模块和阻尼模块；
所述阻尼模块包括固定在桥梁箱体内的筒体，所述筒体内包括前筒和后筒，所述前筒和后筒之间设有将二者的内腔相连通的阀孔，所述前筒内活塞配合有主动活塞，所述后筒内活塞配合有从动活塞，所述筒体内填充有油，所述油填充在主动活塞和从动活塞之间，所述主动活塞上固定有顶杆，所述顶杆能够与前筒伸缩配合，所述顶杆的外端铰接有连杆；
所述安装模块包括固定安装在桥梁箱体内部的连接轴，所述连接轴上固定有第一转臂和第二转臂，所述第一转臂与第二转臂之间的夹角为45度-90度，所述第一转臂与芯板固定连接，所述第二转臂与连杆铰接。
所述前筒内设有前复位弹簧，所述前复位弹簧设置于主动活塞的后方，所述后筒内设有后复位弹簧，所述后复位弹簧设置于从动活塞的前方。
所述第一转臂设置于连接轴长度方向上的中央，所述第二转臂为两个且对称的相对第一转臂固定在连接轴上，两个所述第二转臂远离连接轴的一端通过铰接轴连接固定，所述铰接轴用于与连杆实现铰接配合。
所述第一转臂与第二转臂的夹角为60度。
所述芯板贯穿钢套管且两端设有U型连接板，所述U型连接板用于与第一转臂或桥梁钢结构上安装固定。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
本耗能支撑装置安装在箱体结构钢结构桥梁的箱体内对角线位置，能够对桥梁的屈曲实现韧性较强的对抗，连接节点(连接轴)的扭转弹性的阻止，其力学结构良好，支撑稳定，增加连接节点的抗屈曲能力，有效吸收和消耗屈曲，防止屈曲破坏，能够提供更好的侧向约束力和支撑力。
附图说明
附图1是本发明的示意图。
附图2是本发明的侧视图。
附图3是本发明的俯视图。
附图4是本发明的附图3的AA剖面示意图。
附图5是本发明的附图3的BB剖面示意图。
附图中所示标号：
1、钢套管；2、芯板；4、U型连接板；5、吊装架；6、连接轴；7、第一转臂；8、第二转臂；9、铰接轴；10、安装板；11、封板；12、顶杆；13、连杆；14、前筒；15、后筒；16、阀孔；17、主动活塞；18、前复位弹簧；19、从动活塞；20、后复位弹簧；21、透气孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例1：一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置
主要用于安装在钢材结构箱式桥梁的箱体内部，在对角线方向安装，对桥梁的屈曲进行主动对抗，使桥梁获得稳定的支撑结构。
主要结构包括：
安装模块、阻尼模块、支撑模块；
支撑模块的安装节点在于两端，在本示例中，本装置的上端与桥梁箱体内部固定的时候，所述支撑模块的顶端通过安装模块和阻尼模块固定在桥梁箱体框架内顶部的角侧，而支撑模块的底端则直接采用常规使用方法固定在箱体框架内底部的另一侧，使支撑模块相对箱体内部空间形成对角线的支撑。
同时，不局限与本示例，安装模块和阻尼模块也可以分别应用在支撑模块的两端，也就是支撑模块的两端均通过安装模块和阻尼模块与桥梁箱体连接固定。进一步增加对屈曲的抗性。
1)支撑模块
支撑模块包括：钢套管1、芯板2(本示例中，采用十字型芯板2，应理解芯板2的型号并不局限在本示例所采用的型号，其他型号的芯板2同样落于本申请的范围内)、填料；
所述芯板2设置在钢套管1内，且芯板2的两端穿出钢套管1对称的暴露在钢套管1的外部，所述芯板2的两端分别设有U型连接板4，所述填料为混凝土填料，通过预制方式填充在钢套管1内与芯板2的缝隙之间，形成防屈曲支撑结构。
2)安装模块
安装模块包括吊装架5、连接轴6、第一转臂7、第二转臂8。
吊装架5位于连接轴6的两端对称设置，用于将连接轴6固定在桥梁箱体内，而第一转臂7和第二转臂8也分别与连接轴6固定，分别用于连接支撑模块和阻尼模块。具体结构如下：
所述吊装架5的顶端为顶部固定板，是钢板，用来固定在桥梁箱体的内部的顶部，所述固定板的底面固定焊接有吊装板，吊装架5为两个且对称设置的，两个吊装板相对的内侧设有固定座，连接轴6的两端固定连接在固定座上，周向不能转动。
所述第一转臂7的一端与连接轴6的中央垂直固定连接，第一转臂7的另一端为支撑模块提供连接节点，即U型连接板4与第一转臂7远离连接轴6的一端固定连接。
所述第二转臂8在本示例中为相对第一转臂7左右对称设置的两个，第二转臂8的一端也垂直固定在连接轴6上，两个所述第二转臂8之间设有与二者固定连接的铰接轴9，所述铰接轴9设置于第二转臂8远离连接轴6的一端，用于与阻尼模块提供铰接位。
所述第一转臂7与第二转臂8的夹角为60度。
3)阻尼模块
所述阻尼模块包括筒体，筒体的一端设有安装板10，用于安装固定在桥梁箱体的侧壁上，所述筒体的远离安装板10的内端设有封板11，所述封板11上居中的设有过孔，所述过孔内贯穿的设有顶杆12，所述顶杆12暴露在筒体外的一端铰接有连杆13，所述连杆13远离顶杆12的一端与铰接轴9铰接，从而连接轴6的扭动将会通过第二转臂8与顶杆12之间的连杆13获得传递。
所述筒体包括前筒14和后筒15，所述前筒14与后筒15之间设有能够将二者的内腔相连通的阀孔16，所述前筒14内设有与其内部筒壁配合的主动活塞17，所述主动活塞17与顶杆12固定连接，所述前筒14内设有前复位弹簧18，所述前复位弹簧18设置于主动活塞17的后方，进一步辅助主动活塞17的复位，增加对形变的弹性对抗。
所述后筒15靠近后侧设有与其内部筒壁配合的从动活塞19，所述后筒15内设有后复位弹簧20，所述后复位弹簧20设置于从动活塞19的前方，进一步辅助从动活塞19的复位，增加对形变的弹性对抗。所述后筒15的靠近安装板10的边缘处设有透气孔21。
所述筒体内填充有油，填充在主动活塞17与从动活塞19之间。
本耗能支撑装置安装在箱体结构钢结构桥梁的箱体内对角线位置，能够对桥梁的屈曲实现韧性较强的对抗，连接节点(连接轴6)的扭转弹性的阻止，其力学结构良好，支撑稳定，增加连接节点的抗屈曲能力，能够提供更好的侧向约束力。

Claims (3)

1.一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置，其特征在于，包括支撑模块，所述支撑模块包括钢套管、芯板、填料，所述填料填充在钢套管与芯板之间，所述支撑模块的一端或两端设有安装模块和阻尼模块；
所述阻尼模块包括固定在桥梁箱体内的筒体，所述筒体内包括前筒和后筒，所述前筒和后筒之间设有将二者的内腔相连通的阀孔，所述前筒内活塞配合有主动活塞，所述后筒内活塞配合有从动活塞，所述筒体内填充有油，所述油填充在主动活塞和从动活塞之间，所述主动活塞上固定有顶杆，所述顶杆能够与前筒伸缩配合，所述顶杆的外端铰接有连杆；
所述安装模块包括固定安装在桥梁箱体内部的连接轴，所述连接轴上固定有第一转臂和第二转臂，所述第一转臂与第二转臂之间的夹角为45度-90度，所述第一转臂与芯板固定连接，所述第二转臂与连杆铰接；
所述第一转臂设置于连接轴长度方向上的中央，所述第二转臂为两个且对称的相对第一转臂固定在连接轴上，两个所述第二转臂远离连接轴的一端通过铰接轴连接固定，所述铰接轴用于与连杆实现铰接配合；
所述芯板贯穿钢套管且两端设有U型连接板，所述U型连接板用于与第一转臂或桥梁钢结构上安装固定。
2.根据权利要求1所述一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置，其特征在于，所述前筒内设有前复位弹簧，所述前复位弹簧设置于主动活塞的后方，所述后筒内设有后复位弹簧，所述后复位弹簧设置于从动活塞的前方。
3.根据权利要求1所述一种桥梁结构防屈区耗能支撑装置，其特征在于，所述第一转臂与第二转臂的夹角为60度。
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