CN111878542A - 一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，包括下连接板，所述下连接板顶部的中间位置处设置有安装仓，所述下连接板顶部的边缘位置处设置有外套仓，且外套仓的顶部设置有外限位环，所述外套仓的内侧设置有内套仓，所述内套仓的顶部设置有上连接板。本发明通过上连接板、固定孔、下连接板、吸能减震组件和安装仓的配合使用，使得上连接板与下连接板之间的间距稍微变化一些时，桥梁受到的力通过活动杆传递给减震弹簧，通过减震弹簧对该阻尼器受到的力进行缓冲，从而极大的保证了桥梁支撑柱与桥面底部连接的稳固性，避免桥梁受力过大而出现损伤，也就保证了整个桥梁的安全使用。

Description

一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器

技术领域

本发明涉及软钢阻尼器技术领域，具体为一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器。

背景技术

我国地处环太平洋地震带和欧亚地震带的交界处，是地震多发国家。为了最大限度地减轻地震灾害造成的损失，必须对建筑与桥梁等工程构筑物进行抗震设计与加固，传统的抗震设计是利用结构自身变形来抵抗和消耗地震能量，以满足结构抗震要求，结构减震控制技术是在结构中增加一特定耗能元件，在地震作用下结构主要依靠该特定耗能元件来吸收和耗散传入结构中的地震能量，该技术作为一种安全、经济的工程结构减震控制措施，广泛应用于国内外建筑与桥梁等工程结构抗震设计和加固修复。

当前的桥梁在建设到不同的地质区域时，由于地理位置的不同，部分地区会发生意外的地震现象，若无法及时将地震对桥梁产生的冲击力进行缓冲，极易导致桥梁的支撑柱与桥面底部发生断裂或偏移，导致桥梁支撑柱的主体受到损伤，影响整个桥梁的安全使用；同时当前的桥梁在使用过程中，车辆陆陆续续的在桥面上经过，使得桥面底部与支撑柱之间的连接处受力在不断变化，若无法进一步提高该桥梁阻尼器的抗震缓冲的能力，则会导致整个桥梁的抗震能力十分有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，以解决上述背景技术中提出的相关问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，包括下连接板，所述下连接板顶部的中间位置处安装有安装仓，所述下连接板顶部的边缘位置处设置有外套仓，且外套仓的顶部安装有外限位环，所述外套仓的内侧设置有内套仓，所述内套仓的顶部安装有上连接板，所述内套仓的底部安装有与外限位环相互配合的内限位环，所述安装仓的外侧对称设置有四组缓冲组件，所述安装仓的内部设置有吸能减震组件，且吸能减震组件的顶端与连接板的底部固定连接，所述安装仓位于内套仓的内侧，所述内套仓位于外套仓的内侧。

优选的，所述吸能减震组件包括安装板、活动杆、滑块、方形槽、减震弹簧、滑槽、韧性钢杆和通孔，所述安装仓的内部均匀分布开挖有若干方形槽，且方形槽的内底部设置有减震弹簧，所述上连接板的底部设置有安装板，所述安装板的底部均匀设置有与方形槽相互配合的活动杆，且活动杆的底端与减震弹簧的顶端固定连接，所述安装仓内部的四个内壁上均匀开设有滑槽，所述滑槽的内部设置有滑块，所述滑块的顶端与安装板的底部固定连接，所述方形槽的内侧壁对称开设有通孔，且通孔的内侧设置有韧性钢杆。

优选的，所述缓冲组件包括滚轮、转轴、连接块A、连接杆、缓冲弹簧A、连接块B和缓冲弹簧B，所述安装仓四面的顶部对称设置有转轴，且转轴的外侧安装有连接杆，所述连接杆的顶部固定安装有滚轮，所述连接杆的底端设置有连接块A，且两个连接块A的底部设置有缓冲弹簧A，所述缓冲弹簧A的底端与下连接板的顶部固定连接，所述连接杆底部远离滚轮的一端固定安装有连接块B，且连接块B相互靠近的一侧共同固定安装有缓冲弹簧B。

优选的，所述滚轮的外侧设置有耐磨层，所述上连接板底部的四边位置处对称开设有与滚轮相互配合的滚轮槽。

优选的，所述上连接板顶部和下连接板的底部对称设置有垫板，且垫板的外侧设置有防滑纹路。

优选的，所述外套仓和安装仓的内部皆设置有润滑油，所述外套仓和内套仓的同一侧皆设置有注油孔，且注油孔的内部设置有密封塞。

优选的，所述安装仓外侧四壁的顶部安装有与连接杆相互配合的限位块，所述连接杆以转轴为轴心的转动角度范围为0°至70°。

优选的，所述上连接板和下连接板顶部的四角位置处对称开设有固定孔，且固定孔的内侧设置有橡胶环。

优选的，所述通孔呈六边形结构，且通孔内侧的韧性钢杆呈“Z”形结构。

优选的，所述安装仓内部共设置有二十五组方形槽，且方形槽呈“5X5”宫格结构状。

与现有技术相比，本发明提供了一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，具备以下有益效果：

1、本发明通过上连接板、固定孔、下连接板、吸能减震组件和安装仓的配合使用，在桥梁将压力传递到桥梁与桥梁支撑柱之间时，使得上连接板与下连接板之间的间距稍微变化一些，桥梁受到的力通过活动杆传递给减震弹簧，通过减震弹簧对该阻尼器受到的力进行缓冲，若受到的力较大，使得上连接板与外套仓顶部接触时，安装仓受力可能会出现轻微形变，而韧性钢杆和通孔的配合提高了安装仓的受力能力，也起到了一定的减震作用，从而极大的保证了桥梁支撑柱与桥面底部连接的稳固性，避免桥梁受力过大而出现损伤，也就保证了整个桥梁的安全使用。

2、本发明通过上连接板、固定孔、下连接板、外套仓、外限位环、内套仓、缓冲组件、安装仓和内限位环的配合使用，在桥梁上不断经过车辆时，虽然桥梁所受到的压力在不断的变化，从而使得桥面传递到桥梁阻尼器的力也跟随不断变化，而在桥梁阻尼器受力不断变化时，上连接板和下连接板之间的间距也在不断轻微变化，使得滚轮在上连接板的底部来回滚动，在两组滚轮相互靠近时，缓冲弹簧B受力拉长，缓冲弹簧A也会跟随被拉长，再配合上述的减震结构，可以进一步提高该桥梁阻尼器的抗震缓冲能力，也就提高了整个桥梁抗震受力能力。

附图说明

图1为本发明的立体示意图；

图2为本发明的第一主视剖视图；

图3为本发明的第二主视剖视图；

图4为本发明的俯视剖视图；

图5为本发明安装仓的剖视图；

图6为本发明图3的A处放大图；

图7为本发明图4的B处放大图。

图中：1、上连接板；2、固定孔；3、下连接板；4、外套仓；5、外限位环；6、内套仓；7、缓冲组件；701、滚轮；702、转轴；703、连接块A；704、连接杆；705、缓冲弹簧A；706、连接块B；707、缓冲弹簧B；8、吸能减震组件；801、安装板；802、活动杆；803、滑块；804、方形槽；805、减震弹簧；806、滑槽；807、韧性钢杆；808、通孔；9、安装仓；10、内限位环。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，包括下连接板3，下连接板3顶部的中间位置处安装有安装仓9，下连接板3顶部的边缘位置处设置有外套仓4，且外套仓4的顶部安装有外限位环5，外套仓4和安装仓9的内部皆设置有润滑油，外套仓4和内套仓6的同一侧皆设置有注油孔，且注油孔的内部设置有密封塞，外套仓4的内侧设置有内套仓6，内套仓6的顶部安装有上连接板1，上连接板1顶部和下连接板3的底部对称设置有垫板，且垫板的外侧设置有防滑纹路，上连接板1和下连接板3顶部的四角位置处对称开设有固定孔2，且固定孔2的内侧设置有橡胶环，内套仓6的底部设置有与外限位环5相互配合的内限位环10。

安装仓9的外侧对称设置有四组缓冲组件7，缓冲组件7包括滚轮701、转轴702、连接块A 703、连接杆704、缓冲弹簧A 705、连接块B 706和缓冲弹簧B 707，安装仓9四面的顶部对称设置有转轴702，且转轴702的外侧安装有连接杆704，安装仓9外侧四壁的顶部安装有与连接杆704相互配合的限位块，连接杆704以转轴702为轴心的转动角度范围为0°至70°，连接杆704的顶部固定安装有滚轮701，滚轮701的外侧设置有耐磨层，上连接板1底部的四边位置处对称开设有与滚轮701相互配合的滚轮槽，连接杆704的底端设置有连接块A703，且连接块A 703的底部设置有缓冲弹簧A 705，缓冲弹簧A 705的底端与下连接板3的顶部固定连接，连接杆704底部远离滚轮701的一端固定安装有连接块B 706，且两个连接块B706相互靠近的一侧共同固定安装有缓冲弹簧B 707，有助于提高整个装置的缓冲抗压能力。

安装仓9的内部设置有吸能减震组件8，，且吸能减震组件8的顶端与连接板1的底部固定连接，安装仓9位于内套仓6的内侧，内套仓6位于外套仓4的内侧，吸能减震组件8包括安装板801、活动杆802、滑块803、方形槽804、减震弹簧805、滑槽806、韧性钢杆807和通孔808，安装仓9的内部均匀分布开挖有若干方形槽804，且方形槽804的内底部设置有减震弹簧805，安装仓9内部共设置有二十五组方形槽804，且方形槽804呈“5X5”宫格结构状，上连接板1的底部设置有安装板801，安装板801的底部均匀分布设置有与方形槽804相互配合的若干活动杆802，且活动杆802的底端与减震弹簧805的顶端固定连接，安装仓9内部的四个内壁上均匀开设有滑槽806，在相对的两个内壁上的滑槽806对称设置，滑槽806的内部设置有滑块803，滑块803的顶端与安装板801的底部固定连接，方形槽804的内侧壁对称开设有通孔808，且通孔808的内侧设置有韧性钢杆807，有助于进一步提高整个装置的吸能减震能力，通孔808呈六边形结构，且通孔808内侧的韧性钢杆807呈“Z”形结构，有助于提高整个安装仓9的抗压能力。

实施例1，如图1、3、4、5和7所示，在上连接板1的顶部受到较大的力时，上连接板1下降些许距离，滑块803在滑槽806的内部向下滑动，而活动杆802在方形槽804的内部向下滑动些许，此时减震弹簧805受力缩短并储存一定的弹性势能，将上连接板1受到的力进行缓冲，若上连接板1受到的力较大，而上连接板1的底部与外限位环5的顶部接触时，上连接板1受到的力便会一部分传递到安装仓9本体上，由于方形槽804的内部均匀设置有多组通孔808，且通孔808的内部设置有“Z”形韧性钢杆807，极大的提高了该软钢阻尼器的抗震抗压能力。

实施例2，如图1-3所示，在上连接板1受到的力在不断变化时，上连接板1和下连接板3之间的间距不断轻微缩短或伸长，从而使得滚轮701在上连接板1的底部不断来回滚动，迫使连接杆704不断以转轴702为轴心正反转动些许角度，而在两组滚轮701相互靠近滚动时，缓冲弹簧A 705受力拉长储存弹性势能，缓冲弹簧B 707也被两组连接杆704拉长储存弹性势能，而在上连接板1和下连接板3之间间距轻微增大时，两组滚轮701相互远离滚动，此时缓冲弹簧A 705和缓冲弹簧B 707皆缩短并释放储存的弹性势能，从而实现该桥梁阻尼器抗震抗压能力。

工作原理：使用前将该宫格式箱型软钢阻尼器安装到桥梁注支撑柱的顶部，并将上连接板1的顶部与桥梁桥面的底部固定连接；当上连接板1的顶部受到较大的力时，上连接板1下降些许距离，滑块803在滑槽806的内部向下滑动，而活动杆802在方形槽804的内部向下滑动些许，此时减震弹簧805受力缩短并储存一定的弹性势能，将上连接板1受到的力进行缓冲，若上连接板1受到的力较大，而上连接板1的底部与外限位环5的顶部接触时，上连接板1受到的力便会一部分传递到安装仓9本体上，由于方形槽804的内部均匀设置有多组通孔808，且通孔808的内部设置有“Z”形韧性钢杆807，极大的提高了该软钢阻尼器的抗震抗压能力；在桥梁受力变化的同时，上连接板1和下连接板3之间的间距不断轻微缩短或伸长，从而使得滚轮701在上连接板1的底部不断来回滚动，迫使连接杆704不断以转轴702为轴心正反转动些许角度，而在两组滚轮701相互靠近滚动时，缓冲弹簧A 705受力拉长储存弹性势能，缓冲弹簧B 707也被两组连接杆704拉长储存弹性势能，而在上连接板1和下连接板3之间间距轻微增大时，两组滚轮701相互远离滚动，此时缓冲弹簧A 705和缓冲弹簧B707皆缩短并释放储存的弹性势能；定期通过注油孔向外套仓4和安装仓9的内部补充相应的润滑油，提高该宫格式箱型软钢阻尼器内部组件活动的润滑性，降低组件活动产生的损伤，延长整个宫格式箱型软钢阻尼器的使用寿命。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，包括下连接板（3），其特征在于：所述下连接板（3）顶部的中间位置处安装有安装仓（9），所述下连接板（3）顶部的边缘位置处设置有外套仓（4），且外套仓（4）的顶部安装有外限位环（5），所述外套仓（4）的内侧设置有内套仓（6），所述内套仓（6）的顶部安装有上连接板（1），所述内套仓（6）的底部安装有与外限位环（5）相互配合的内限位环（10），所述安装仓（9）的外侧对称设置有四组缓冲组件（7），所述安装仓（9）的内部设置有吸能减震组件（8），且吸能减震组件（8）的顶端与连接板（1）的底部固定连接，所述安装仓（9）位于内套仓（6）的内侧，所述内套仓（6）位于外套仓（4）的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，其特征在于：所述吸能减震组件（8）包括安装板（801）、活动杆（802）、滑块（803）、方形槽（804）、减震弹簧（805）、滑槽（806）、韧性钢杆（807）和通孔（808），所述安装仓（9）的内部均匀分布开挖有若干方形槽（804），且方形槽（804）的内底部设置有减震弹簧（805），所述上连接板（1）的底部设置有安装板（801），所述安装板（801）的底部均匀分布设置有与方形槽（804）相互配合的若干活动杆（802），且活动杆（802）的底端与减震弹簧（805）的顶端固定连接，所述安装仓（9）内部的四个内壁上均匀开设有滑槽（806），所述滑槽（806）的内部设置有滑块（803），所述滑块（803）的顶端与安装板（801）的底部固定连接，所述方形槽（804）的内侧壁对称开设有通孔（808），且通孔（808）的内侧设置有韧性钢杆（807）。

3.根据权利要求1所述的一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，其特征在于：所述缓冲组件（7）包括滚轮（701）、转轴（702）、连接块A（703）、连接杆（704）、缓冲弹簧A（705）、连接块B（706）和缓冲弹簧B（707），所述安装仓（9）四面的顶部对称设置有转轴（702），且转轴（702）的外侧安装有连接杆（704），所述连接杆（704）的顶部固定安装有滚轮（701），所述连接杆（704）的底端设置有连接块A（703），且连接块A（703）的底部设置有缓冲弹簧A（705），所述缓冲弹簧A（705）的底端与下连接板（3）的顶部固定连接，所述连接杆（704）底部远离滚轮（701）的一端固定安装有连接块B（706），且两个连接块B（706）相互靠近的一侧共同固定安装有缓冲弹簧B（707）。

4.根据权利要求3所述的一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，其特征在于：所述滚轮（701）的外侧设置有耐磨层，所述上连接板（1）底部的四边位置处对称开设有与滚轮（701）相互配合的滚轮槽。

5.根据权利要求1所述的一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，其特征在于：所述上连接板（1）顶部和下连接板（3）的底部对称设置有垫板，且垫板的外侧设置有防滑纹路。

6.根据权利要求1所述的一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，其特征在于：所述外套仓（4）和安装仓（9）的内部皆设置有润滑油，所述外套仓（4）和内套仓（6）的同一侧皆设置有注油孔，且注油孔的内部设置有密封塞。

7.根据权利要求3所述的一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，其特征在于：所述安装仓（9）外侧四壁的顶部安装有与连接杆（704）相互配合的限位块，所述连接杆（704）以转轴（702）为轴心的转动角度范围为0°至70°。

8.根据权利要求1所述的一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，其特征在于：所述上连接板（1）和下连接板（3）顶部的四角位置处对称开设有固定孔（2），且固定孔（2）的内侧设置有橡胶环。

9.根据权利要求2所述的一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，其特征在于：所述通孔（808）呈六边形结构，且通孔（808）内侧的韧性钢杆（807）呈“Z”形结构。

10.根据权利要求1所述的一种应用于桥梁与结构工程的宫格式箱型软钢阻尼器，其特征在于：所述安装仓（9）内部共设置有二十五组方形槽（804），且方形槽（804）呈“5X5”宫格结构状。

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