CN110847004A - 一种适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器，第一侧端板固定于底端板上，各第一梳齿板的底部固定于底端板上，各第一梳齿板的一端均固定于第一侧端板上，第二侧端板固定于顶端板的底部，各第二梳齿板的顶部固定于顶端板的底部，且各第二梳齿板的一端固定于第二侧端板上；各第一梳齿板与各第二梳齿板依次交错分布，且各第一梳齿板的另一端均固定有第一限位端板，各第二梳齿板的另一端均固定有第二限位端板，且各第二限位端板位于相邻第一梳齿板之间，各第一限位端板位于相邻第二梳齿板之间；相邻第一梳齿板的侧面与第二梳齿板的侧面之间通过波形耗能软钢相连接，该阻尼器能够实现桥梁顺桥向及横桥向的双向限位，同时具备耗能作用。

Description

一种适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，涉及一种适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器。
背景技术
连续梁桥一般设置有多道伸缩缝，地震作用下为主梁移位提供了空间，落梁风险较大。在地震中，梁式桥的主梁、桥墩、支座、桥台、桥面连续、主梁横向连接系、墩台挡块构成了一个完整的抗震系统，支座对主梁移位约束较弱，桥面铺装协调了一联内主梁移位，起到了连梁装置的作用，桥台有效的约束了主梁的纵向移位，挡块有效的约束了主梁的横向移位，这些都在很大程度上控制了主梁移位，防止了落梁。但应看到，桥台的限位作用对于小桥是有效的，对于大、中形桥梁，由于伸缩缝数量多，使得桥台的纵向限位作用大打折扣，若桥台背墙破坏将使得桥台的约束作用大大减弱，从而导致落梁，现有抗震技术和构造措施仍有较大改进余地。
目前在桥梁结构中通常会在主梁两端设置横向混凝土挡块，但在非强震区，往往不会设置纵向挡块，在地震作用下容易发生纵向落梁。在强震区纵向限位的通常做法是在墩梁间设置缆索，虽然可以在一定程度上降低落梁震害的发生，但基本没有耗能作用，功能用途相对单一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器，该阻尼器能够实现桥梁顺桥向及横桥向的双向限位，同时具备耗能作用。
为达到上述目的，本发明所述的适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器包括阻尼器上部结构及阻尼器下部结构，阻尼器上部结构包括第一侧端板、底端板及若干第一梳齿板；阻尼器下部结构包括第二侧端板、顶端板及若干第二梳齿板；
第一侧端板固定于底端板上，各第一梳齿板的底部固定于底端板上，各第一梳齿板的一端均固定于第一侧端板上，第二侧端板固定于顶端板的底部，各第二梳齿板的顶部固定于顶端板的底部，且各第二梳齿板的一端固定于第二侧端板上；
各第一梳齿板与各第二梳齿板依次交错分布，且各第一梳齿板的另一端均固定有第一限位端板，各第二梳齿板的另一端均固定有第二限位端板，且各第二限位端板位于相邻第一梳齿板之间，各第一限位端板位于相邻第二梳齿板之间；
相邻第一梳齿板的侧面与第二梳齿板的侧面之间通过波形耗能软钢相连接。
第一梳齿板与其上的第一限位端板之间设置有第一加劲肋。
第二梳齿板与其上的第二限位端板之间设置有第二加劲肋。
最外侧的第一梳齿板与底端板之间设置有若干第三加劲肋。
最外侧的第二梳齿板与顶端板之间设置有若干第四加劲肋。
相邻第一梳齿板与第二梳齿板之间的各波形耗能软钢依次平行分布。
各第一梳齿板与顶端板之间有间隙，各第二梳齿板与底端板之间有间隙。
各第一梳齿板平行且等间距分布，各第二梳齿板平行且等间距分布，其中，相邻第一限位端板之间的间隙尺寸小于第二限位端板的宽度；相邻第二限位端板之间的间隙小于第一限位端板的宽度。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器在具体操作时，各第一梳齿板与各第二梳齿板依次交错分布，各第一梳齿板的端部均固定有第一限位端板，各第二梳齿板的端部均固定有第二限位端板，且各第二限位端板位于相邻第一梳齿板之间，各第一限位端板位于相邻第二梳齿板之间，各第一限位端板通过其两侧的两个第二限位端板进行限位，各第二限位端板通过其两侧的两个第一限位端板进行限位，以实现桥梁顺桥向的限位；各第一限位端板通过其两侧的第二梳齿板进行相互限位，各第二限位端板通过其两侧的第一梳齿板进行相互限位，以实现横桥向的限位，另外，第一梳齿板与第二梳齿板之间设置有波形耗能软钢，通过该波形耗能软钢进行耗能，以实现减震耗能，造简单、造价低廉，且施工方便，可按设计要求发挥一定的耗能减震作用，吸收一定的地震能量，减小结构发生碰撞时的撞击力，削弱地震力向桥墩的传递。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视透视图；
图3为本发明的阻尼器上部结构1示意图；
图4为本发明的阻尼器下部结构2示意图；
图5为本发明的波形耗能软钢3与两侧梳齿板连接示意图；
图6为本发明在桥墩上的安装示意图。
其中，1为阻尼器上部结构、2为阻尼器下部结构、3为波形耗能软钢、41为底端板、42为顶端板、51为第一侧端板、52为第二侧端板、61为第一梳齿板、62为第二梳齿板、71为第三加劲肋、72为第四加劲肋、81为第一限位端板、82为第二限位端板、91为第一加劲肋、92为第二加劲肋、10为桥梁支座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1至图5，本发明所述的适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器包括阻尼器上部结构1及阻尼器下部结构2，阻尼器上部结构1包括第一侧端板51、底端板41及若干第一梳齿板61；阻尼器下部结构2包括第二侧端板52、顶端板42及若干第二梳齿板62；第一侧端板51固定于底端板41上，各第一梳齿板61的底部固定于底端板41上，各第一梳齿板61的一端均固定于第一侧端板51上，第二侧端板52固定于顶端板42的底部，各第二梳齿板62的顶部固定于顶端板42的底部，且各第二梳齿板62的一端固定于第二侧端板52上；各第一梳齿板61与各第二梳齿板62依次交错分布，且各第一梳齿板61的另一端均固定有第一限位端板81，各第二梳齿板62的另一端均固定有第二限位端板82，且各第二限位端板82位于相邻第一梳齿板61之间，各第一限位端板81位于相邻第二梳齿板62之间；相邻第一梳齿板61的侧面与第二梳齿板62的侧面之间通过波形耗能软钢3相连接。
第一梳齿板61与其上的第一限位端板81之间设置有第一加劲肋91；第二梳齿板62与其上的第二限位端板82之间设置有第二加劲肋92；最外侧的第一梳齿板61与底端板41之间设置有若干第三加劲肋71；最外侧的第二梳齿板62与顶端板42之间设置有若干第四加劲肋72。
相邻第一梳齿板61与第二梳齿板62之间的各波形耗能软钢3依次平行分布；各第一梳齿板61与顶端板42之间有间隙，各第二梳齿板62与底端板41之间有间隙；各第一梳齿板61平行且等间距分布，各第二梳齿板62平行且等间距分布，其中，相邻第一限位端板81之间的间隙尺寸小于第二限位端板82的宽度；相邻第二限位端板82之间的间隙小于第一限位端板81的宽度。
参考图6，所述阻尼器上部结构1通过预埋钢筋锚固于梁底，阻尼器下部结构2通过预埋钢筋锚固于桥墩墩顶，一般安装两个阻尼器，且两个阻尼器位于桥梁支座10的两侧。其中，阻尼器的长度、宽度、梳齿板个数、梳齿板间距、波形耗能软钢3个数及波形耗能软钢3间距均可根据实际情况进行设计。
在现浇或装配式混凝土连续梁桥桥墩、梁体绑扎钢筋阶段，分别在梁体底部和桥墩顶部设计位置预埋锚板，锚板需与阻尼器顶(底)端板位置重合，上下两锚板间留有与阻尼器高度相同的间距。
地震作用下，与限位装置相比，本发明构造简单、造价低廉，且施工较方便，不仅可在任一水平方向按照设计要求实现限位功能，而且各方向限位功能相对独立，互不影响，从而有利于保证理论计算分析的准确性，同时，可按设计要求发挥一定的耗能减震作用，吸收一定的地震能量，减小限位器发生碰撞时的撞击力和地震力向桥墩的传递。是常规桥梁抗震手段或桥梁减隔震技术的有效补充，可保证在地震发生时上部梁体位移不会超限，避免发生落梁，保证桥梁结构安全。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器，其特征在于，包括阻尼器上部结构(1)及阻尼器下部结构(2)，阻尼器上部结构(1)包括第一侧端板(51)、底端板(41)及若干第一梳齿板(61)；阻尼器下部结构(2)包括第二侧端板(52)、顶端板(42)及若干第二梳齿板(62)；
第一侧端板(51)固定于底端板(41)上，各第一梳齿板(61)的底部固定于底端板(41)上，各第一梳齿板(61)的一端均固定于第一侧端板(51)上，第二侧端板(52)固定于顶端板(42)的底部，各第二梳齿板(62)的顶部固定于顶端板(42)的底部，且各第二梳齿板(62)的一端固定于第二侧端板(52)上；
各第一梳齿板(61)与各第二梳齿板(62)依次交错分布，且各第一梳齿板(61)的另一端均固定有第一限位端板(81)，各第二梳齿板(62)的另一端均固定有第二限位端板(82)，且各第二限位端板(82)位于相邻第一梳齿板(61)之间，各第一限位端板(81)位于相邻第二梳齿板(62)之间；
相邻第一梳齿板(61)的侧面与第二梳齿板(62)的侧面之间通过波形耗能软钢(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器，其特征在于，第一梳齿板(61)与其上的第一限位端板(81)之间设置有第一加劲肋(91)。
3.根据权利要求2所述的适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器，其特征在于，第二梳齿板(62)与其上的第二限位端板(82)之间设置有第二加劲肋(92)。
4.根据权利要求3所述的适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器，其特征在于，最外侧的第一梳齿板(61)与底端板(1)之间设置有若干第三加劲肋(71)。
5.根据权利要求4所述的适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器，其特征在于，最外侧的第二梳齿板(62)与顶端板(42)之间设置有若干第四加劲肋(72)。
6.根据权利要求1所述的适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器，其特征在于，相邻第一梳齿板(61)与第二梳齿板(62)之间的各波形耗能软钢(3)依次平行分布。
7.根据权利要求1所述的适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器，其特征在于，各第一梳齿板(61)与顶端板(42)之间有间隙，各第二梳齿板(62)与底端板(41)之间有间隙。
8.根据权利要求1所述的适用于桥梁结构的梳齿状限位阻尼器，其特征在于，各第一梳齿板(61)平行且等间距分布，各第二梳齿板(62)平行且等间距分布，其中，相邻第一限位端板(81)之间的间隙尺寸小于第二限位端板(82)的宽度；相邻第二限位端板(82)之间的间隙小于第一限位端板(81)的宽度。
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