CN110644352B - 可减振桥梁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可减振桥梁，包括从上到下依次设置的桥面主体、支座和桥墩，所述支座顶部左右两侧均设置有减振装置；所述减振装置包括振动传递件、底座、硬质球状颗粒和复位组件；所述振动传递件顶部与桥面主体紧密贴合，底部以可沿上下方向单自由度滑动的方式与底座连接；所述底座底部与支座紧密贴合，所述底座内设置有U形空腔，所述U形空腔内填充有硬质球状颗粒，所述U形空腔的两个开口分别通过振动传递件底部和复位组件封闭，所述复位组件包括固定在U形空腔开口处的固定件、以可沿上下方向单自由度滑动的方式设置在固定件下方的滑动件以及设置在固定件和滑动件之间的复位弹簧。本发明提供的可减振桥梁，能够增加桥梁的稳定性。

Description

可减振桥梁
技术领域
本发明涉及桥梁技术领域，具体涉及一种可减振桥梁。
背景技术
桥梁振动的原因有多种，例如桥梁会受车辆载荷而强迫振动、因自然因素(如地震、台风等)而响应振动，在桥梁结构的设计时，通常要考虑桥梁的稳定和减振，随着桥梁工程设计和研究的不断深入，可减振桥梁的种类和类型越来越多，目前大多是通过在桥梁上设置橡胶隔振支座、高阻尼橡胶支座或粘滞阻尼器进行减振，使桥梁更加稳定，但是这几种桥梁的并不具有多级减振的功能，在减振过程中对于冲击能量的消耗和吸收能力仍需增加。
因此，为解决以上问题，需要一种可减振桥梁，能够在桥梁振动时能够实现两级减振，并且能够在减振过程中对于冲击能量进行消耗和吸收，大幅度增加桥梁的稳定性，能够减少不同外部因素导致的桥梁振动。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供可减振桥梁，能够在桥梁振动时能够实现两级减振，并且能够在减振过程中对于冲击能量进行消耗和吸收，大幅度增加桥梁的稳定性，能够减少不同外部因素导致的桥梁振动。
本发明的可减振桥梁，包括从上到下依次设置的桥面主体、支座和桥墩，所述支座顶部左右两侧均设置有减振装置；所述减振装置包括振动传递件、底座、硬质球状颗粒和复位组件；所述振动传递件顶部与桥面主体紧密贴合，底部以可沿上下方向单自由度滑动的方式与底座连接；所述底座底部与支座紧密贴合，所述底座内设置有U形空腔，所述U形空腔内填充有硬质球状颗粒，所述U形空腔的两个开口分别通过振动传递件底部和复位组件封闭，所述复位组件包括固定在U形空腔开口处的固定件、以可沿上下方向单自由度滑动的方式设置在固定件下方的滑动件以及设置在固定件和滑动件之间的复位弹簧。
进一步的，所述U形空腔设置有两个且镜像分布在底座左右两侧，分别为左U形空腔和右U形空腔；所述复位组件相对应设置有两组，分别为左复位组件和右复位组件。
进一步的，所述振动传递件底部呈“m”字形，所述振动传递件底部从左到右依次为左传递柱、弹簧定位柱和右传递柱；所述左传递柱可在左U形空腔的右开口内沿上下方向单自由度滑动并封闭该开口；所述右传递柱可在右U形空腔的左开口内沿上下方向单自由度滑动并封闭该开口。
进一步的，所述底座中部还设置有弹簧容纳腔和复位补偿弹簧，所述复位补偿弹簧顶部套设在弹簧定位柱上，底部抵靠在弹簧容纳腔内。
进一步的，所述固定件中部设置有向下凸出的上定位杆，所述滑动件中部设置有向上凸出的下定位杆，所述复位弹簧两端分别套设在上定位杆和下定位杆上。
进一步的，所述硬质球状颗粒为硬质瓷球。
进一步的，所述振动传递件顶部分别向左右两侧延伸形成翻边。
进一步的，所述翻边顶部设置有橡胶垫。
进一步的，无外力作用下，所述翻边底部与支座顶部之间的间隙不小于10cm，所述橡胶垫厚度为1-2cm。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种可减振桥梁，在桥梁振动时能够实现两级减振，并且能够在减振过程中对于冲击能量进行消耗和吸收，大幅度增加桥梁的稳定性，能够减少不同外部因素导致的桥梁振动。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A处局部放大剖视图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为图1的A处局部放大剖视图。如图1和图2所示，本实施例中的可减振桥梁包括从上到下依次设置的桥面主体1、支座2和桥墩3，所述支座2顶部左右两侧均设置有减振装置4；所述减振装置4包括振动传递件401、底座402、硬质球状颗粒403和复位组件；所述振动传递件401顶部与桥面主体1紧密贴合，底部以可沿上下方向单自由度滑动的方式与底座402连接；所述底座402底部与支座2紧密贴合，所述底座402内设置有U形空腔，所述U形空腔内填充有硬质球状颗粒403，所述U形空腔的两个开口分别通过振动传递件401底部和复位组件封闭，所述复位组件包括固定在U形空腔开口处的固定件404、以可沿上下方向单自由度滑动的方式设置在固定件404下方的滑动件405以及设置在固定件404和滑动件405之间的复位弹簧406。当振动发生时，桥面主体1与支座2之间产生相对位移，而减振装置4的顶部和底部分别与桥面主体1和支座2紧密贴合，桥面主体1振动时与支座2间隙会不断变化，当间隙变小时会向振动传递件401传递能力，迫使振动传递件401向下移动使U形空腔的腔室体积变小，由于U形空腔内填满硬质球状颗粒403，U形空腔体积的变小使得硬质球状颗粒403向设置有复位组件的那一侧移动，并压迫复位弹簧406使其收缩；当桥面主体1振动使桥面主体1和支座2间隙增大时，复位弹簧406收到的压力变小从而伸长，使硬质球状颗粒403向振动传递件401移动。在硬质球状颗粒403的移动过程中以及复位弹簧406的伸长收缩变化中，振动带来的冲击能量被硬质球状颗粒403之间的摩擦、硬质球状颗粒403与底座402内壁之间的摩擦以及复位弹簧406的弹性势能变化吸收和消耗，减少了桥梁的振动。在桥梁承受较大外力时，振动的幅度也会随之增大，例如地震会使桥梁大幅度晃动，这时仅靠硬质球状颗粒403之间的摩擦、硬质球状颗粒403与底座402内壁之间的摩擦以及复位弹簧406的弹性势能不能消耗掉振动的冲击能量，并且桥面主体1的振动使振动传递件401向下移动的距离大于复位弹簧406的长度，这时振动传递件401向下移动使U形空腔体积变小，而复位弹簧406并不能继续收缩使U形空腔体积保持能够容纳硬质球状颗粒403的状态，所以硬质球状颗粒403会被压溃，变成更小的颗粒从而使颗粒间的间隙变小，占用的总空间也变小，在硬质球状颗粒403压溃时能够吸收大量的能量，从而实现两级减振的效果。
本实施例中，所述U形空腔设置有两个且镜像分布在底座402左右两侧，分别为左U形空腔和右U形空腔；所述复位组件相对应设置有两组，分别为左复位组件和右复位组件。镜像设置两组使减振装置4的受力更加均匀。
本实施例中，所述振动传递件401底部呈“m”字形，所述振动传递件401底部从左到右依次为左传递柱401a、弹簧定位柱401b和右传递柱401c；所述左传递柱401a可在左U形空腔的右开口内沿上下方向单自由度滑动并封闭该开口；所述右传递柱401c可在右U形空腔的左开口内沿上下方向单自由度滑动并封闭该开口。
本实施例中，所述底座402中部还设置有弹簧容纳腔和复位补偿弹簧407，所述复位补偿弹簧407顶部套设在弹簧定位柱401b上，底部抵靠在弹簧容纳腔内。在振动传递件401复位时，增设复位补偿弹簧407能够使振动传递件401快速复位，同时使振动传递件401与桥面主体1保持紧密接触。弹簧定位柱401b能够使弹簧位置得到很好的定位。
本实施例中，所述固定件404中部设置有向下凸出的上定位杆404a，所述滑动件405中部设置有向上凸出的下定位杆405a，所述复位弹簧406两端分别套设在上定位杆404a和下定位杆405a上。上、下定位杆405a防止复位弹簧406发生倾斜或者移动，引导复位弹簧406的伸长或缩短方向。
本实施例中，所述硬质球状颗粒403为硬质瓷球。硬质瓷球的强度硬度高，耐摩擦，并且生产加工难度低。
本实施例中，所述振动传递件401顶部分别向左右两侧延伸形成翻边401d。增加振动传递件401与桥面主体1的接触面积，能够更好的传递振动。
本实施例中，所述翻边401d顶部设置有橡胶垫408。橡胶垫408在翻边401d与底座402接触时能够缓冲吸能。
本实施例中，无外力作用下，所述翻边401d底部与支座2顶部之间的间隙不小于10cm，所述橡胶垫408厚度为1-2cm。翻边401d底部与支座2顶部之间的间隙即是振动传递件401的位移量，间隙过小会严重影响吸能能力。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种可减振桥梁，其特征在于：包括从上到下依次设置的桥面主体、支座和桥墩，所述支座顶部左右两侧均设置有减振装置；所述减振装置包括振动传递件、底座、硬质球状颗粒和复位组件；所述振动传递件顶部与桥面主体紧密贴合，底部以可沿上下方向单自由度滑动的方式与底座连接；所述底座底部与支座紧密贴合，所述底座内设置有U形空腔，所述U形空腔内填充有硬质球状颗粒，所述复位组件包括固定在U形空腔开口处的固定件、以可沿上下方向单自由度滑动的方式设置在固定件下方的滑动件以及设置在固定件和滑动件之间的复位弹簧；所述U形空腔设置有两个且镜像分布在底座左右两侧，分别为左U形空腔和右U形空腔；所述复位组件相对应设置有两组，分别为左复位组件和右复位组件；所述振动传递件底部呈“m”字形，所述振动传递件底部从左到右依次为左传递柱、弹簧定位柱和右传递柱；所述左传递柱可在左U形空腔的右开口内沿上下方向单自由度滑动并封闭该开口；所述右传递柱可在右U形空腔的左开口内沿上下方向单自由度滑动并封闭该开口。
2.根据权利要求1所述的可减振桥梁，其特征在于：所述底座中部还设置有弹簧容纳腔和复位补偿弹簧，所述复位补偿弹簧顶部套设在弹簧定位柱上，底部抵靠在弹簧容纳腔内。
3.根据权利要求1所述的可减振桥梁，其特征在于：所述固定件中部设置有向下凸出的上定位杆，所述滑动件中部设置有向上凸出的下定位杆，所述复位弹簧两端分别套设在上定位杆和下定位杆上。
4.根据权利要求1所述的可减振桥梁，其特征在于：所述硬质球状颗粒为硬质瓷球。
5.根据权利要求1所述的可减振桥梁，其特征在于：所述振动传递件顶部分别向左右两侧延伸形成翻边。
6.根据权利要求5所述的可减振桥梁，其特征在于：所述翻边顶部设置有橡胶垫。
7.根据权利要求6所述的可减振桥梁，其特征在于：无外力作用下，所述翻边底部与支座顶部之间的间隙不小于10cm，所述橡胶垫厚度为1-2cm。
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