CN110158453A - 一种brb和滑动装置串联的减震器及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种BRB和滑动装置串联的减震器及其施工方法，属于桥梁结构消能减震技术领域。该BRB和滑动装置串联的减震器，包括安装构件和BRD结构；所述的安装构件设置在桥梁上部结构上，通过钢筋和桥梁上部结构铆接；所述的BRD结构，包括屈曲约束支撑结构、滑动装置；屈曲约束支撑结构和滑动装置串联连接；BRD结构的一端和桥梁下部结构连接，BRD结构的另一端通过安装构件和桥梁上部结构连接。该BRB和滑动装置串联的减震器是一种结构简单小型化、成本低、施工快捷的BRB与滑动装置串联减震器，其设置使用方式多样，施工简单。
Description
技术领域
本发明提供一种BRB和滑动装置串联的减震器及其施工方法，本发明特别适用于桥梁结构，属于桥梁结构消能减震技术领域。
背景技术
近年来，世界各地频繁地发生了震级较大的地震。如1989年美国洛马·普雷塔地震，1994年的美国加州北岭地震，1995年的日本神户地震，1999年的台湾地区的集集地震，2008年我国的汶川地震，2010年的玉树地震以及2011年的日本东北部地震等。桥梁工程作为重要的交通枢纽工程，由于其受到地震影响而损坏，引起交通中断，给人类社会带来了大量的人员伤亡和巨大的经济损失。在一些高烈度地区，桥梁的破坏模式为，在地震作用下发生较大的纵向位移、横向位移及扭转位移，当位移超过允许值后，上部结构发生落梁震害。本发明旨在解决这一问题。
针对这一问题，CN109083000A专利文献披露了一种基于屈曲约束支撑(BRB)技术的组合式多级抗震桥梁防碰撞和落梁装置。该装置包括梁体和桥台，梁端底部与桥台之间设置有板式橡胶支座；该装置还包括屈曲约束支撑结构，限位滑动连接组件以及活动铰；屈曲约束支撑结构两端分别连接限位滑动连接组件以及活动铰；活动铰设置在桥台前墙上部；限位滑动连接组件固定于桥体下端；屈曲约束支撑结构由连接部件、支撑内芯、外包钢管、无粘结材料组成；支撑内芯与外包钢管之间填充砂浆和混凝土；拉索从屈曲约束支撑结构与外包钢管之间的砂浆或混凝土之间穿过，分别锚固在屈曲约束支撑结构两端连接部件的锚具和锚垫板上；
该防碰撞和落梁装置在实际应用中，存在以下技术问题：
(1)该限位滑动连接组件只具备滑动功能，不具备耗能功能，在小位移、中位移下不能达到吸收能量的效果，加大了BRB装置的负担。同时该限位滑动装置不具备抗冲击能力。
(2)活动铰只能在单一平面内运动，导致整个结构灵活性较差，不能在其他方向运动
(3)该装置一端是铰连接，另一端是滑动连接，所以放置的位置只能放在与桥梁方向相同的方向，只能限制纵向位移，不能限制横向位移和扭转位移。
(4)缺乏一套完整、有效的施工技术方案可供参考。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供了一种BRB和滑动装置串联的减震器及其施工方法，该BRB和滑动装置串联的减震器是一种结构简单小型化、成本低、施工快捷的BRB与滑动装置串联减震器，其设置使用方式多样，并且本发明还提供了其施工方法，其施工简单，方便。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的一种BRB和滑动装置串联的减震器，其设置在桥梁上部结构和桥梁下部结构之间；
所述的桥梁下部结构为桥台或桥墩；
所述的桥梁上部结构和桥梁下部结构之间设置有橡胶支座，在橡胶支座和桥梁下部结构之间设置有支座垫石；
所述的BRB和滑动装置串联的减震器，包括安装构件和BRD结构；
所述的安装构件设置在桥梁上部结构上，通过钢筋和桥梁上部结构铆接；所述的BRD结构，包括屈曲约束支撑结构、滑动装置；屈曲约束支撑结构和滑动装置串联连接；BRD结构的一端和桥梁下部结构连接，BRD结构的另一端通过安装构件和桥梁上部结构连接。
其中，在BRD结构的一端和桥梁下部结构连接处，设置有锚固钢板和第一铰接耳板，锚固钢板与桥梁下部结构连接，第一铰接耳板的一端和锚固钢板连接，第一铰接耳板的另一端和BRD结构的一端连接。
在BRD结构的另一端和桥梁上部结构连接处，设置有第二铰接耳板，第二铰接耳板的一端和安装构件连接，第二铰接耳板的另一端和BRD结构的一端连接。
当桥梁下部结构为桥台时，BRB和滑动装置串联的减震器还包括大地锚杆，大地锚杆、锚固钢板和第一铰接耳板相连，具体为，在锚固钢板和第一铰接耳板上均设置有连接通孔，大地锚杆穿过连接通孔和锚固钢板及第一铰接耳板连接，其连接方式采用焊接。
其中，所述的安装构件采用能够切实传达对BRB作用的负荷的安装结构，优选为，安装构件包括闭合矩形钢槽，闭合矩形钢槽和桥梁上部结构底部设置的预埋钢板焊接，预埋钢板上设置有预埋钢筋，预埋钢筋向上锚固在桥梁上部结构内。
所述的屈曲约束支撑结构包括支撑内芯、外包钢管、第一钢片接头、第二钢片接头、填充材料、第一连接板、第一端板和第二端板；所述的支撑内芯套装在外包钢管中，并且和外包钢管同轴共线，支撑内芯和外包钢管之间的孔隙中填充有填充材料；在外包钢管一端设置有第一端板，外包钢管另一端设置有第二端板。
作为优选，所述的填充材料采用磷石膏混凝土。磷石膏混凝土包括水泥、砂子、磷石膏和水。各成分的质量比为：水泥：砂子：磷石膏：水＝1：(2.5～3.0)：(3.0～3.5)：0.5。
作为优选，所述的支撑内芯为屈曲约束支撑结构的核心受力构件，其结构优选为十字形截面，支撑内芯为低屈曲点钢材，其屈服强度为205Mpa-245Mpa，利用支撑内芯的弹塑性变形满足桥体的变形需求。
作为优选，所述的第一钢片接头为十字形钢片接头，连接BRB和第一连接板。
作为优选，所述的第二钢片接头为一字形钢片接头，连接BRB和第二铰接耳板。
其中，所述的屈曲约束支撑结构和滑动装置连接的一端，其支撑内芯穿过第一端板，通过第一钢片接头和第一连接板连接；第一连接板上周向设置有螺栓孔，所述的滑动装置和屈曲约束支撑结构连接的一端设置有第二连接板，在第二连接板上周向设置有和第一连接板相对应的螺栓孔，第二连接板和第一连接板通过螺栓连接。
作为优选，所述的屈曲约束支撑结构远离滑动装置的一端，其支撑内芯穿过第二端板，通过第二钢片接头与第二铰接耳板连接。
所述的第二钢片接头和第二铰接耳板通过销轴连接。
所述的销轴，其连接处设置有垫片。
所述的滑动装置包括气缸、活塞和抗冲击缓和材料，活塞套装在气缸内，活塞设置在气缸内的一端设置有抗冲击缓和材料，所述的抗冲击缓和材料用于缓和活塞达到行程末端时的冲击，可以吸收温度变化，蠕变，干燥收缩以及E1地震动作用引起的桥轴方向的位移和变形。
所述滑动装置与第三铰接耳板通过螺栓连接，第三铰接耳板与第一铰接耳板通过销轴连接。
当活塞在气缸活塞压缩方向达到的行程结束时，活塞通过BRB传达轴力，在伸缩方向达到的行程结束时，活塞和气缸通过BRB轴力传递结构。
进一步的，所述的抗冲击缓和材料为盘型弹簧。
进一步的，所述的第一铰接耳板中心内部设置有第一球面轴承，第一球面轴承用于使第一铰接耳板围绕销轴旋转。
进一步的，所述的第二铰接耳板中心内部设置有第二球面轴承，第二球面轴承用于使第二铰接耳板围绕销轴旋转。
进一步的，所述的第三铰接耳板中心内部设置有第三球面轴承，第三球面轴承用于使第三铰接耳板围绕销轴旋转。
一种BRB和滑动装置串联的减震器的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：根据设计的桥梁需要，在相应的桥梁上部结构位置设置有预埋钢筋，预埋钢筋一端设置有预埋钢板；将安装构件与预埋钢板焊接。
步骤二：将BRB和滑动装置串联的减震器的各个结构部件运至现场存放；
步骤三：将BRB和滑动装置通过螺栓连接后，将得到的BRD的滑动装置一端与第三铰接耳板连接，再将整体分别和第一铰接耳板和第二铰接耳板连接，得到组装件；
步骤四：在组装件按规定放置于现场指定位置，其下方设置有L型钢，作用是固定组装构件的位置以及隔离组装构件，L型钢接触地面处设置有临时垫块；
步骤五：将锚固钢板固定在桥台处，并连接第一铰接耳板；
步骤六：将BRB和滑动装置串联的减震器进行吊装，一端通过螺栓与安装构件连接，另一端通过螺栓与第一铰接耳板连接。
所述的步骤三中，将第一铰接耳板与第一球面轴承连接，在第一铰接耳板中心上下表面对称放置垫片，最后通过销轴将其连接固定；将第二铰接耳板和第二球面轴承连接，在第二铰接耳板中心上下表面对称放置垫片，最后通过销轴将其连接固定。
地震时，桥梁在地震作用下，首先达到滑动装置活塞范围结束，此后，屈曲约束支撑结构受力产生塑性变形，通过滑动装置摩擦和屈曲约束支撑结构的变形耗能，同时防止落梁，有效地抵抗地震作用。当E2地震动作用时，BRB发挥作用，吸收能量。当活塞和汽缸活塞压缩方向达到的行程结束时，活塞通过BRB传达轴力，在伸缩方向达到的行程结束时，活塞和气缸通过BRB轴力传递结构。另外，该滑动装置中还内置有冲击缓和材料，以便缓和盘旋达到行程末端时的冲击。可以吸收温度变化，蠕变，干燥收缩以及E1地震动作用引起的桥轴方向的位移和变形。
一种BRB和滑动装置串联的减震器的使用方法，其用于桥台和桥梁上部结构直接连接、或桥墩和桥梁上部结构直接连接，在连接处设置多组BRB和滑动装置串联的减震器，各组BRB和滑动装置串联的减震器的安装构件横向设置有工字钢横梁，并采用焊接方式连接。
本发明的一种BRB和滑动装置串联的减震器及其施工方法，其有益效果是：
1、本发明采用将滑动装置与BRB串联，再通过铰接耳板与安装构件和桥台连接的方式，使得滑动装置具备耗能和限位的功能，可以有效吸收温度变化，蠕变，干燥收缩以及E1地震动作用引起的桥轴方向的位移和变形。
2、本发明的滑动装置中添加了抗冲击缓和材料，增加了构件的防撞能力。
3、本发明中BRD与桥梁下部结构、安装构件通过铰接耳板连接，铰接耳板中还内置了球型轴承，结构更为灵活，可在铰接耳板截面进行转动，可以有效限制纵向位移。
4、本发明的安装位置更为灵活，沿着桥梁纵向安装在桥体下可以有效限制纵向变形，也可以有效限制横向位移和扭转变形。
5、本发明提供了一套完整、有效、独特的安装及施工方案，达到了桥梁抗震的目的。
附图说明
图1为本发明一种BRB和滑动装置串联的减震器结构应用时的结构示意图。
图2为本发明BRD应用时的结构主视图。
图3为本发明应用时的结构C-C剖面图。
图4为本发明应用时的结构A-A剖面图。
图5为本发明应用时的结构B-B剖面图。
图中：1、桥梁上部结构；2、桥台；3、橡胶支座；4、支座垫石；5、大地锚杆；6、锚固钢板；7-1、第一铰接耳板；7-2、第二铰接耳板；7-3、第三铰接耳板；8-1、第一连接板和第二连接板连接处的螺栓；8-2、滑动装置和第三铰接耳板连接处的螺栓；9、滑动装置；10、屈曲约束支撑结构；11、安装构件；10a、第一连接板；10b-1、第一钢片接头；10b-2、第二钢片接头；10c、外包钢管；10d、十字形支撑内芯；10e-1、第一端板；10e-2、第二端板；10f、填充材料；9a、气缸；9b、冲击缓和材料；9c、活塞；9d、第二连接板；11a、预埋钢筋；11b、预埋钢板；11c、闭合矩形钢筋槽。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种BRB和滑动装置串联的减震器，其应用结构示意图见图1，该BRB和滑动装置串联的减震器设置在桥台2和桥梁上部结构1连接处；所述的桥梁上部结构1的底端和桥台2之间设置有橡胶支座3，在橡胶支座3和桥台2之间设置有支座垫石4；
所述的BRB和滑动装置串联的减震器，其包括大地锚杆5、安装构件11和BRD结构；
所述的安装构件11设置在桥梁上部结构1上，通过钢筋和桥梁上部结构1铆接；所述的BRD结构，包括屈曲约束支撑结构10、滑动装置9；屈曲约束支撑结构10和滑动装置9串联连接；BRD结构的一端和桥台2连接，BRD结构的另一端通过安装构件11和桥梁上部结构1连接。
其中，在BRD结构的一端和桥台2连接处，设置有锚固钢板6、第一铰接耳板7-1和第三铰接耳板7-3，锚固钢板6设置在桥台2处，第一铰接耳板7-1的一端和锚固钢板6连接，第一铰接耳板7-1的另一端和第三铰接耳板7-3配合连接，第三铰接耳板7-3和BRD结构的一端连接。
其中，大地锚杆5和设置在桥台2上的锚固钢板6和第一铰接耳板7-1相连，具体为，在锚固钢板6和第一铰接耳板7-1上均设置有连接通孔，大地锚杆5穿过连接通孔和锚固钢板6及第一铰接耳板7-1连接，其连接方式采用焊接。
在BRD结构的另一端和桥梁上部结构1连接处设置有第二铰接耳板7-2，第二铰接耳板7-2的一端和安装构件11连接，第二铰接耳板7-2的另一端通过第二钢片接头10b-2和BRD结构的一端连接。
其中，所述的安装构件11采用能够切实传达对BRB作用的负荷的安装结构。
所述的安装构件11满足了BRD和桥体的连接。
其中，BRD应用时的结构主视图见图2。
所述的屈曲约束支撑结构10包括十字形支撑内芯10d、外包钢管10c、十字形第一钢片接头10b-1、一字形第二钢片接头10b-2、填充材料10f、第一连接板10a、第一端板10e-1和第二端板10e-2；所述的十字形支撑内芯10d套装在外包钢管10c中，并且和外包钢管10c同轴共线，十字形支撑内芯10d和外包钢管10c之间的孔隙中填充有填充材料10f；在外包钢管10c一端设置有第一端板10e-1，外包钢管另一端设置有第二端板10e-2。
其中，填充材料10f采用磷石膏混凝土。磷石膏混凝土包括水泥、砂子、磷石膏和水。各成分的质量比为：水泥：砂子：磷石膏：水＝1：2.8：3.1：0.5。
所述的十字形支撑内芯10d为屈曲约束支撑结构的核心受力构件，支撑内芯为低屈曲点钢材，其屈服强度为215Mpa，利用十字形支撑内芯10d的弹塑性变形满足桥梁上部结构1的变形需求。
所述的第一钢片接头为十字形第一钢片接头10b-1，其和十字形支撑内芯10d相配合，与屈曲约束支撑结构10靠近滑动装置9的一端中的第一连接板10a连接。
所述的第二钢片接头为一字形第二钢片接头10b-2，其和支撑内芯相配合，与屈曲约束支撑结构10远离滑动装置9的一端中的第二铰接耳板7-2连接。
其中，所述的屈曲约束支撑结构10和滑动装置9连接的一端，其十字形支撑内芯10d穿过第一端板10e-1，通过第一钢片接头10b-1和第一连接板10a连接；第一连接板10a上周向设置有螺栓孔，所述的滑动装置9和屈曲约束支撑结构10连接的一端设置有第二连接板9d，在第二连接板9d上周向设置有和第一连接板10a相对应的螺栓孔，第二连接板9d和第一连接板10a通过螺栓8-1连接。
所述的屈曲约束支撑结构10远离滑动装置9的一端，其十字形支撑内芯10d穿过第二端板10e-2和第二铰接耳板7-2固定连接，其连接示意图见图3。
所述的第三铰接耳板7-3和第一铰接耳板7-1通过销轴连接。
所述的销轴，其连接处设置有垫片。
所述的滑动装置9包括气缸9a、活塞9c和抗冲击缓和材料9b，活塞9c套装在气缸9a内，活塞9c设置在气缸9a内的一端设置有抗冲击缓和材料9b，所述的抗冲击缓和材料9b用于缓和盘旋达到行程末端时的冲击，可以吸收温度变化，蠕变，干燥收缩以及E1地震动作用引起的桥轴方向的位移和变形。
当活塞9c在气缸活塞压缩方向达到的行程结束时，活塞9c通过BRB传达轴力，在伸缩方向达到的行程结束时，活塞9c和气缸9a通过BRB轴力传递结构。
所述的抗冲击缓和材料9b为盘型弹簧。
其中，滑动装置的一端和第三铰接耳板7-3采用螺栓8-2连接；其示意图见图4。
安装构件11包括闭合矩形钢筋槽11c，其和桥梁上部结构1底部的预埋钢板11b焊接，预埋钢板11b上设置有预埋钢筋11a，预埋钢筋11a向上锚固在桥梁上部结构1内，其示意图见图5。
所述的第一铰接耳板7-1中心内部设置有第一球面轴承，第一球面轴承用于使第一铰接耳板围绕销轴旋转。
所述的第二铰接耳板7-2中心内部设置有第二球面轴承，第二球面轴承用于使第二铰接耳板围绕销轴旋转。
所述的第三铰接耳板7-3中心内部设置有第三球面轴承，第三球面轴承用于使第三铰接耳板围绕销轴旋转。
一种BRB和滑动装置串联的减震器的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：根据设计的桥梁需要，在相应的桥梁上部结构1位置设置有预埋钢筋11a，预埋钢筋11a位于桥梁上部结构外的一端设置并连接有预埋钢板11b；将安装构件与预埋钢板焊接。
步骤二：将BRB和滑动装置串联的减震器的各个结构部件运至现场存放；
步骤三：将屈曲约束支撑结构(BRB)10和滑动装置9通过螺栓8-1连接后，将第一铰接耳板7-1与第一球面轴承连接，在第一铰接耳板中心上下表面对称放置垫片，最后通过销轴将其连接固定；将第二铰接耳板7-2和第二球面轴承连接，在第二铰接耳板中心上下表面对称放置垫片，最后通过销轴将其连接固定。将得到的BRD两端分别和第三铰接耳板7-3、第二铰接耳板7-2连接，第三铰接耳板7-3和第一铰接耳板7-1连接，第二铰接耳板7-2和第二钢片接头10b-2连接，得到组装件；
步骤四：在组装件，按规定放置于现场指定位置，其下方设置有L型钢，L型钢接触地面处设置有临时垫块；
步骤五：将锚固钢板6固定在桥台2处，并连接第一铰接耳板7-1；
步骤六：将BRB和滑动装置串联的减震器进行吊装，一端通过螺栓与安装构件11连接，另一端通过螺栓8-2与第一铰接耳板7-1连接。
地震时，桥体在地震力作用下，首先达到滑动装置活塞范围结束，此后，屈曲约束支撑结构受力产生塑性变形，通过滑动装置摩擦和屈曲约束支撑结构的变形消耗耗能，同时防止落梁，有效地抵抗地震作用。当E2地震动作用时，BRB发挥作用，吸收能量。当活塞和汽缸活塞压缩方向达到了行程结束时，活塞通过BRB传达轴力，在伸缩方向达到了行程结束时，活塞和气缸通过BRB轴力传递结构。另外，该滑动装置中还内置有冲击缓和材料，以便缓和盘旋达到行程末端时的冲击。可以吸收温度变化，蠕变，干燥收缩以及E1地震动作用引起的桥轴方向的位移和变形。
一种BRB和滑动装置串联的减震器的使用方法，其用于桥台和桥体直接连接、或桥台、和桥墩直接连接，在连接处设置多组BRB和滑动装置串联的减震器，各组BRB和滑动装置串联的减震器的安装构件横向设置有工字钢横梁，并采用焊接方式连接。
实施例2
一种BRB和滑动装置串联的减震器，其设置在桥梁上部结构和桥墩处，包括安装构件11以及BRD结构；所述桥梁上部结构1端底部和桥墩之间使用橡胶支座3，桥梁上部结构1与安装构件11通过钢筋铆接，桥墩与安装构件之间通过BRD连接；
一种BRB和滑动装置串联的减震器还包括屈曲约束支撑结构10、滑动装置9、第一铰接耳板7-1和第二铰接耳板7-2；所述第一铰接耳板7-1设置在桥台前墙上部；所述的第二铰接耳板7-2设置在安装部件立面中上部，第一铰接耳板7-1和第二铰接耳板7-2之间依次连接屈曲约束支撑结构10和滑动装置9；地震时，桥体在地震力作用下，首先达到滑动装置9的活塞9c范围结束，此后屈曲约束支撑结构10受力产生塑性变形，通过滑动装置9摩擦和屈曲约束支撑结构10的变形消耗耗能，同时防止落梁，有效地抵抗地震作用。
所述屈曲约束支撑结构10包括支撑内芯10d、外包钢管10c、十字形第一钢板接头10b-1、U字形第二钢板接头10b-2、填充材料10f、第一连接板10a、第一端板10e-1、第二端板10e-2，在第一连接板10a上设置有螺栓孔。屈曲约束支撑结构10的核心受力构件为支撑内芯10d，支撑内芯10d设置在外包钢管10c内部，与外包钢管10c同轴共线，支撑内芯10d与外包钢管10c之间填充有填充材料10f；在外包钢管10c两侧分别焊接第一端板10e-1和第二端板10e-2，支撑内芯穿过第二端板10e-2，通过U字形第二钢板接头10b-2和第二铰接耳板7-2通过销轴连接。第一连接板10a周围设置有螺栓孔，第一连接板10a与滑动装置9汽缸9a通过螺栓连接。当E2地震动作用时，BRB发挥作用，吸收能量。
所述屈曲约束支撑结构10的支撑内芯10d为十字形截面，材质为低屈曲点钢材，屈服强度为245Mpa。利用支撑内芯的弹塑性变形满足桥体的变形需求。
所述滑动装置9包括气缸9a、活塞9c以及抗冲击缓和材料9b。活塞9c一端设置有第二连接板9d，第二连接板9d周向设置有螺栓孔，9a气缸的第二连接板9d与BRB中的第一连接板10a通过螺栓连接。当活塞9c和汽缸活塞压缩方向达到的行程结束时，活塞9c通过BRB传达轴力，在伸缩方向达到的行程结束时，活塞9c和气缸9a通过BRB轴力传递结构。另外，该滑动装置9中还内置有冲击缓和材料9b，以便缓和盘旋达到行程末端时的冲击。可以吸收温度变化，蠕变，干燥收缩以及E1地震动作用引起的桥轴方向的位移和变形。
冲击缓和材料9b为盘型弹簧。
在BRD的两端部设置第一铰接耳板和第二铰接耳板。将第一铰接耳板和第二铰接耳板分别通过螺栓连接到安装构件11和锚固钢板6上，安装构件11采用能够切实传达对BRB作用的荷载的安装结构。
在BRD两端的第一铰接耳板和第二铰接耳板的中心内部分别内置有第一球面轴承和第二球面轴承，并将具有围绕销轴旋转的功能的第一铰接耳板和第二铰接耳板安装在BRD的两端。
所述安装构件11包括闭合矩形钢筋槽11c，与桥体底部的预埋钢板11b焊接，预埋钢板11b上设置有预埋钢筋11a，预埋钢筋11a向上锚固在桥梁上部结构1内，以满足BRD与桥体的连接。
同一个桥体和桥墩处设置有多个BRB和滑动装置串联的减震器，多个安装构件横向设置工字钢横梁，连接采用焊接。在安装构件与桥体连接处用钢板和钢筋进行充分加固。
上述BRB和滑动装置串联的减震器的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：根据设计的桥梁需要，在相应的桥梁上部结构1位置设置有预埋钢筋11a，预埋钢筋11a一端设置有预埋钢板11b。
步骤二：将BRB、滑动装置、第一铰接耳板、第二铰接耳板、第一球面轴承、第二球面轴承、螺栓、销轴、垫片以及安装构件运至现场存放，在临时存放时，考虑到外包钢管截面为圆形，需再中间设置凹槽或防止滚动的石子，用于固定BRB。
步骤三：将BRB与滑动装置通过螺栓连接。将第一铰接耳板7-1与第一球面轴承连接，在第一铰接耳板7-1中心上下表面对称放置垫片，最后通过销轴将其连接固定，将第二铰接耳板7-2与第二球面轴承连接，在第二铰接耳板7-2中心上下表面对称放置垫片，最后通过销轴将其连接固定。构件组装完成后按规定放于现场，得到组装件；
步骤四：将组装件下面需放置临时固定工具。临时固定工具为L型钢竖向平行排列，且L型钢下面放置临时垫块。BRD安装完成后需撤掉临时固定工具。
步骤五：将安装构件11与桥体的预制钢板11b焊接，并在安装构件11与预制钢板11b连接处使用钢板和钢筋进行充分加固。
步骤六：在安装位置预先安装第一铰接耳板7-1；
步骤七：将组装好的BRD进行吊装，吊索悬挂位置放在BRD中心附近。一端通过螺栓与安装构件11连接，另一端通过螺栓与第一铰接耳板7-1连接，施工结束。
实施例3
一种BRB和滑动装置串联的减震器，包括桥台、桥梁上部结构、大地锚杆以及BRD结构；所述桥梁上部结构底部和桥台之间使用橡胶支座，桥梁上部结构与安装构件通过钢筋铆接，安装构件与桥梁上部结构通过螺栓连接，桥台和桥梁上部结构通过BRD结构连接；
一种BRB和滑动装置串联的减震器还包括屈曲约束支撑结构、滑动装置、第一铰接耳板和第二铰接耳板；所述第一铰接耳板设置在安装部件立面中上部，所述第二铰接耳板设置在桥台侧墙上部，第一铰接耳板和第二铰接耳板之间依次连接屈曲约束支撑结构和滑动装置；大地锚杆与桥台一侧的锚固钢板、第一铰接耳板相连，在锚固钢板和第一铰接耳板上预留孔洞，大地锚杆穿过孔洞与锚固钢板和第一铰接耳板连接，连接方式采用焊接；地震时，桥体在地震力作用下，首先达到滑动装置活塞范围结束，此后屈曲约束支撑结构受力产生塑性变形，通过滑动装置摩擦和屈曲约束支撑结构的变形消耗耗能，同时防止落梁，有效地抵抗地震作用。
所述屈曲约束支撑结构包括支撑内芯、外包钢管、十字形第一钢板接头、一字形第二钢板接头、填充材料、第一连接板、第一端板和第二端板，在第一连接板上设置有螺栓孔。屈曲约束支撑结构的核心受力构件为支撑内芯，支撑内芯设置在外包钢管内部，与外包钢管同轴共线，支撑内芯与外包钢管之间填充有填充材料；在外包钢管两侧分别焊接第一端板和第二端板，支撑内芯穿过第一端板，通过十字形第一钢板接头10b-1和第二连接板9d通过螺栓8-1连接。BRB连接板周围设置有螺栓孔，BRB连接板与滑动装置汽缸通过螺栓连接。当E2地震动作用时，BRB发挥作用，吸收能量。
所述滑动装置包括气缸、活塞以及抗冲击缓和材料。活塞一端设置有第二连接板，第二连接板周向设置有螺栓孔，气缸连接的第二连接板与BRB中的第一连接板通过螺栓连接。当活塞和汽缸活塞压缩方向达到的行程结束时，活塞通过BRB传达轴力，在伸缩方向达到的行程结束时，活塞和气缸通过BRB轴力传递结构。另外，该滑动装置中还内置有冲击缓和材料，以便缓和盘旋达到行程末端时的冲击。可以吸收温度变化，蠕变，干燥收缩以及E1地震动作用引起的桥轴方向的位移和变形。
所述屈曲约束支撑结构10的支撑内芯10d为十字形截面，材质为低屈曲点钢材，屈服强度为205Mpa。利用支撑内芯10d的弹塑性变形满足桥体的变形需求。
冲击缓和材料为盘型弹簧。
在BRD的两端部设置第一铰接耳板和第二铰接耳板。第二铰接耳板通过BRD的螺栓连接到安装构件上，安装构件采用能够切实传达对BRB作用的荷载的安装结构。
在BRD两端的第一铰接耳板中心和第二铰接耳板中心内部均内置球面轴承，并将具有围绕销轴旋转的功能的铰接耳板安装在BRD的两端。
所述安装构件包括闭合矩形钢筋槽，与桥体底部的预埋钢板焊接，预埋钢板上设置有预埋钢筋，预埋钢筋向上锚固在桥体内，以满足BRD与桥体的连接。安装构件横向设置工字钢横梁，连接采用焊接。在安装构件与桥体连接处用钢板和钢筋进行充分加固。
上述BRB和滑动装置串联的减震器的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：根据设计的桥梁需要，在相应的桥梁上部结构1位置设置有预埋钢筋11a，预埋钢筋11a一端设置有预埋钢板11b。
步骤二：将BRB、滑动装置、第一铰接耳板、第二铰接耳板、第一球面轴承、第二球面轴承、螺栓、销轴、垫片以及安装构件运至现场存放，在临时存放时，考虑到外包钢管截面为圆形，需再中间设置凹槽或防止滚动的石子，用于固定BRB。
步骤三：将BRB与滑动装置通过螺栓连接。将第一铰接耳板与第一球面轴承连接，在第一铰接耳板中心上下表面对称放置垫片，最后通过销轴将其连接固定，将第二铰接耳板与第二球面轴承连接，在第二铰接耳板中心上下表面对称放置垫片，最后通过销轴将其连接固定；得到组装件。
步骤四：将组装件按规定放于现场，组装件下面需放置临时固定工具。临时固定工具为L型钢竖向平行排列，且L型钢下面放置临时垫块。BRD安装完成后需撤掉临时固定工具。
步骤五：将安装构件与桥体的预制钢板焊接，并在安装构件与预制钢板连接处使用钢板和钢筋进行充分加固。
步骤六：将锚固钢板固定在桥台处，并连接第一铰接耳板；
步骤七：将装好的BRD进行吊装，吊索悬挂位置放在BRD中心附近。一端通过螺栓与安装构件11连接，另一端通过螺栓与第一铰接耳板7-1连接，施工结束。
Claims (10)
1.一种BRB和滑动装置串联的减震器，其设置在桥梁上部结构和桥梁下部结构之间；
所述的桥梁下部结构为桥台或桥墩；
所述的桥梁上部结构和桥梁下部结构之间设置有橡胶支座，在橡胶支座和桥梁下部结构之间设置有支座垫石；
其特征在于，该BRB和滑动装置串联的减震器，包括安装构件和BRD结构；
所述的安装构件设置在桥梁上部结构上，通过钢筋和桥梁上部结构铆接；所述的BRD结构，包括屈曲约束支撑结构、滑动装置；屈曲约束支撑结构和滑动装置串联连接；BRD结构的一端和桥梁下部结构连接，BRD结构的另一端通过安装构件和桥梁上部结构连接。
2.根据权利要求1所述的BRB和滑动装置串联的减震器，其特征在于，在BRD结构的一端和桥梁下部结构连接处，设置有锚固钢板和第一铰接耳板，锚固钢板与桥梁下部结构连接，第一铰接耳板的一端和锚固钢板连接，第一铰接耳板的另一端和BRD结构的一端连接；
在BRD结构的另一端和桥梁上部结构连接处，设置有第二铰接耳板，第二铰接耳板的一端和安装构件连接，第二铰接耳板的另一端和BRD结构的一端连接。
3.根据权利要求1所述的BRB和滑动装置串联的减震器，其特征在于，当桥梁下部结构为桥台时，BRB和滑动装置串联的减震器还包括大地锚杆，大地锚杆、锚固钢板和第一铰接耳板相连；在锚固钢板和第一铰接耳板上均设置有连接通孔，大地锚杆穿过连接通孔和锚固钢板及第一铰接耳板连接，其连接方式采用焊接。
4.根据权利要求1所述的BRB和滑动装置串联的减震器，其特征在于，安装构件包括闭合矩形钢槽，闭合矩形钢槽和桥梁上部结构底部设置的预埋钢板焊接，预埋钢板上设置有预埋钢筋，预埋钢筋向上锚固在桥梁上部结构内。
5.根据权利要求1所述的BRB和滑动装置串联的减震器，其特征在于，所述的屈曲约束支撑结构包括支撑内芯、外包钢管、第一钢片接头、第二钢片接头、填充材料、第一连接板、第一端板和第二端板；所述的支撑内芯套装在外包钢管中，并且和外包钢管同轴共线，支撑内芯和外包钢管之间的孔隙中填充有填充材料；在外包钢管一端设置有第一端板，外包钢管另一端设置有第二端板；
所述的第一钢片接头为十字形钢片接头，连接BRB和第一连接板；
所述的第二钢片接头为一字形钢片接头，连接BRB和第二铰接耳板。
6.根据权利要求5所述的BRB和滑动装置串联的减震器，其特征在于，所述的填充材料采用磷石膏混凝土；磷石膏混凝土包括水泥、砂子、磷石膏和水；各成分的质量比为：水泥：砂子：磷石膏：水＝1：(2.5～3.0)：(3.0～3.5)：0.5；
所述的支撑内芯为屈曲约束支撑结构的核心受力构件，支撑内芯为低屈曲点钢材，其屈服强度为205Mpa-245Mpa；
其中，所述的屈曲约束支撑结构和滑动装置连接的一端，其支撑内芯穿过第一端板，通过第一钢片接头和第一连接板连接；第一连接板上周向设置有螺栓孔，所述的滑动装置和屈曲约束支撑结构连接的一端设置有第二连接板，在第二连接板上周向设置有和第一连接板相对应的螺栓孔，第二连接板和第一连接板通过螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的BRB和滑动装置串联的减震器，其特征在于，所述的滑动装置包括气缸、活塞和抗冲击缓和材料，活塞套装在气缸内，活塞设置在气缸内的一端设置有抗冲击缓和材料，所述的抗冲击缓和材料用于缓和活塞达到行程末端时的冲击，吸收温度变化，蠕变，干燥收缩以及E1地震动作用引起的桥轴方向的位移和变形。
8.根据权利要求1所述的BRB和滑动装置串联的减震器，其特征在于，所述的屈曲约束支撑结构远离滑动装置的一端，其支撑内芯穿过第二端板，通过第二钢片接头与第二铰接耳板连接；所述的第二钢片接头和第二铰接耳板通过销轴连接；
所述滑动装置与第三铰接耳板通过螺栓连接，第三铰接耳板与第一铰接耳板通过销轴连接。
9.根据权利要求1所述的BRB和滑动装置串联的减震器，其特征在于，所述的第一铰接耳板中心内部设置有第一球面轴承，第一球面轴承用于使第一铰接耳板围绕销轴旋转；
所述的第二铰接耳板中心内部设置有第二球面轴承，第二球面轴承用于使第二铰接耳板围绕销轴旋转；
所述的第三铰接耳板中心内部设置有第三球面轴承，第三球面轴承用于使第三铰接耳板围绕销轴旋转。
10.权利要求1～9任意一项所述的BRB和滑动装置串联的减震器的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据设计的桥梁需要，在相应的桥梁上部结构位置设置有预埋钢筋，预埋钢筋一端设置有预埋钢板；将安装构件与预埋钢板焊接；
步骤二：将BRB和滑动装置串联的减震器的各个结构部件运至现场存放；
步骤三：将BRB和滑动装置通过螺栓连接后，将得到的BRD的滑动装置一端与第三铰接耳板连接，再将整体分别和第一铰接耳板和第二铰接耳板连接，得到组装件；
步骤四：在组装件按规定放置于现场指定位置，其下方设置有L型钢，作用是固定组装构件的位置以及隔离组装构件，L型钢接触地面处设置有临时垫块；
步骤五：将锚固钢板固定在桥台处，并连接第一铰接耳板；
步骤六：将BRB和滑动装置串联的减震器进行吊装，一端通过螺栓与安装构件连接，另一端通过螺栓与第一铰接耳板连接。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110725598A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-24 | 云南震安减震科技股份有限公司 | 一种摩擦复合型屈曲约束耗能支撑 |
| CN112575674A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-30 | 石家庄铁道大学 | 基于brb技术的组合式多级三向抗震的桥梁限位装置 |
| WO2021179427A1 (zh) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | 青岛理工大学 | 一种框架式可更换防屈曲减震耗能装置及使用方法 |
| CN115559287A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-01-03 | 中国船舶重工集团国际工程有限公司 | 用于海上吸力桶式导管架的防屈曲支撑装置及导管架结构 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202767277U (zh) * | 2012-09-19 | 2013-03-06 | 吴国庆 | 组合式屈曲约束支撑 |
| CN105064524A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-18 | 龙元建设集团股份有限公司 | 用于建筑物抗震加固的屈曲约束支撑及方法 |
| JP6173553B1 (ja) * | 2016-12-07 | 2017-08-02 | 株式会社ハナミズキ・ブリッジ・プランニング | 橋梁用制震装置 |
| CN109083000A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-12-25 | 石家庄铁道大学 | 一种基于brb技术的组合式多级抗震桥梁防碰撞和落梁装置 |
| CN109356298A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-02-19 | 江苏蓝科减震科技有限公司 | 一阶摩擦型屈曲约束支撑 |
| CN210507103U (zh) * | 2019-07-01 | 2020-05-12 | 沈阳建筑大学 | 一种brb和滑动装置串联的减震器 |
-
2019
- 2019-07-01 CN CN201910587126.6A patent/CN110158453A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202767277U (zh) * | 2012-09-19 | 2013-03-06 | 吴国庆 | 组合式屈曲约束支撑 |
| CN105064524A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-18 | 龙元建设集团股份有限公司 | 用于建筑物抗震加固的屈曲约束支撑及方法 |
| JP6173553B1 (ja) * | 2016-12-07 | 2017-08-02 | 株式会社ハナミズキ・ブリッジ・プランニング | 橋梁用制震装置 |
| CN109083000A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-12-25 | 石家庄铁道大学 | 一种基于brb技术的组合式多级抗震桥梁防碰撞和落梁装置 |
| CN109356298A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-02-19 | 江苏蓝科减震科技有限公司 | 一阶摩擦型屈曲约束支撑 |
| CN210507103U (zh) * | 2019-07-01 | 2020-05-12 | 沈阳建筑大学 | 一种brb和滑动装置串联的减震器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110725598A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-24 | 云南震安减震科技股份有限公司 | 一种摩擦复合型屈曲约束耗能支撑 |
| WO2021179427A1 (zh) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | 青岛理工大学 | 一种框架式可更换防屈曲减震耗能装置及使用方法 |
| CN112575674A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-30 | 石家庄铁道大学 | 基于brb技术的组合式多级三向抗震的桥梁限位装置 |
| CN115559287A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-01-03 | 中国船舶重工集团国际工程有限公司 | 用于海上吸力桶式导管架的防屈曲支撑装置及导管架结构 |
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