CN111963626A - 一种三向异形的金属阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三向异形的金属阻尼器，用于设置在桥梁梁体与桥梁墩台之间，包括上联系板和下联系板，上联系板和下联系板之间设有横向金属阻尼单元和纵向金属阻尼单元，横向金属阻尼单元包括竖向设置的第一C型部，第一C型部的两端分别与上联系板和下联系板可滑动地连接，其滑动方向与桥梁纵向方向一致，纵向金属阻尼单元包括竖向设置的第二C型部，第二C型部的两端分别与上联系板和下联系板可滑动地连接，其滑动方向与桥梁横向方向一致。该金属阻尼器能够剪切沿桥梁横向方向、纵向方向和竖向方向的变形量，实现能够在三个方向上进行剪切变形且互不干扰的功能，该金属阻尼器变形能力强，能够适应大变形能力，结构简单，方便安装。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁领域，特别是一种三向异形的金属阻尼器。
背景技术
我国是一个地震多发国家，分布有较多的地震带，且地震带的很多位置都处于高寒高海拔等恶劣的环境中，如西藏、四川、云南等地。因此，不论铁路桥还是公路桥，抗震性是桥梁设计时需要考虑的重要因素之一。
减隔震设计方法是一种用于桥梁抗震设计的有效方法。通过该方法通常能够有效提高桥梁的设防水准，降低工程造价，减小震后维修的费用。
现有技术中，隔震设计是使整个桥梁体系“变柔”，增大桥梁的振动周期，降低地面运动输入到桥梁体系的能量。隔震设计最典型的装置是摩擦摆支座，其采用钟摆原理延长结构的自振周期。
减震设计是耗散地震能量，让整体桥梁体系降低加速度和位移的响应。减震设计最典型的装置为阻尼器。阻尼器包括钢阻尼器、粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器、电涡流阻尼器等。
高烈度地区的通常方法是隔震装置和阻尼装置配合使用，即延长结构周期又耗散地震能量。但是现有技术中的阻尼器金属耗能件变形能力小，无法适应大变形能力，即使能适应，装置的结构也很大，不方便安装。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的能适应大变形能力的阻尼器装置的结构很大，不方便安装的问题，提供一种三向异形的金属阻尼器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种三向异形的金属阻尼器，用于设置在桥梁梁体与桥梁墩台之间，包括上联系板和下联系板，所述上联系板和所述下联系板之间设有横向金属阻尼单元和纵向金属阻尼单元；
所述横向金属阻尼单元包括竖向设置的第一C型部，所述第一C型部的两端分别与所述上联系板和所述下联系板可滑动地连接，其滑动方向与桥梁纵向方向一致；
所述纵向金属阻尼单元包括竖向设置的第二C型部，所述第二C型部的两端分别与所述上联系板和所述下联系板可滑动地连接，其滑动方向与桥梁横向方向一致；
所述横向金属阻尼单元用于剪切沿桥梁横向方向的变形消耗量，所述纵向金属阻尼单元用于剪切沿桥梁纵向方向的变形消耗量。
一种三向异形的金属阻尼器，通过上述结构，上联系板和下联系板之间设有横向金属阻尼单元和纵向金属阻尼单元，横向金属阻尼单元用于剪切沿桥梁横向方向的变形消耗量，纵向金属阻尼单元用于剪切沿桥梁纵向方向的变形消耗量，横向金属阻尼单元包括竖向设置的第一C型部，纵向金属阻尼单元包括竖向设置的第二C型部；
当地震方向为沿桥梁横向方向，则通过横向金属阻尼单元来剪切沿桥梁横向方向的变形量，并通过第一C型部的两端沿桥梁纵向方向与上联系板和下联系板滑动来适应桥梁纵向方向的变形，使其不发生剪切变形；若地震方向为沿桥梁纵向方向，则通过纵向金属阻尼单元来剪切沿桥梁纵向方向的变形量，并通过第二C型部的两端沿桥梁横向方向与上联系板和下联系板滑动来适应桥梁横向方向的变形，使其不发生剪切变形；当地震方向为竖直方向时，竖向设置的第一C型部和第二C型部使得该金属阻尼器具有竖向抗拉耗能的作用；
该金属阻尼器能够剪切沿桥梁横向方向、纵向方向和竖向方向的变形量，实现能够在三个方向上进行剪切变形且互不干扰的功能，该金属阻尼器变形能力强，能够适应大变形能力，结构简单，方便安装。
作为本发明的优选方案，所述第一C型部的两端均连接有第一滑块，所述第二C型部的两端均连接有第二滑块。
作为本发明的优选方案，还包括两个纵向上抗拉板和两个纵向下抗拉板，所述纵向上抗拉板与所述上联系板的底部连接并形成滑槽，所述纵向下抗拉板与所述下联系板的顶部连接并形成滑槽，所述第一C型部的上端位于所述纵向上抗拉板与所述上联系板形成的滑槽内，所述第一C型部的下端位于所述纵向下抗拉板与所述下联系板形成的滑槽内。通过上述结构，通过第一C型部的端部在滑槽内的滑动来适应沿桥梁纵向方向的变形，使其不发生剪切变形。
作为本发明的优选方案，还包括两个横向上抗拉板和两个横向下抗拉板，所述横向上抗拉板与所述上联系板的底部连接并形成滑槽，所述横向下抗拉板与所述下联系板的顶部连接并形成滑槽，所述第二C型部的上端位于所述横向上抗拉板与所述上联系板形成的滑槽内，所述第二C型部的下端位于所述横向下抗拉板与所述下联系板形成的滑槽内。通过上述结构，通过第二C型部的端部在滑槽内的滑动来适应沿桥梁横向方向的变形，使其不发生剪切变形。
作为本发明的优选方案，所述横向金属阻尼单元的数量为两个，两个所述横向金属阻尼单元的开口端相对设置，所述横向金属阻尼单元包括至少两个竖向设置的内钢阻尼单元，所有所述内钢阻尼单元的开口端同向设置。
作为本发明的优选方案，相邻所述内钢阻尼单元间隔设置。
作为本发明的优选方案，所述纵向金属阻尼单元的数量为两个，两个所述纵向金属阻尼单元的开口端相对设置，所述纵向金属阻尼单元包括至少两个所述钢阻尼单元，所有所述钢阻尼单元的开口端同向设置。通过上述结构，纵向金属阻尼单元包括至少两个钢阻尼单元能够使其适应大变形，增加该金属阻尼器的大变形能力。
作为本发明的优选方案，相邻所述钢阻尼单元间隔设置。
作为本发明的优选方案，所述上联系板和所述下联系板上均设有连接件，所述连接件用于使所述上联系板与桥梁梁体固定连接，所述连接件用于使所述下联系板与桥梁墩台固定连接。
作为本发明的优选方案，所述连接件包括锚固螺栓和锚固套筒，所述锚固套筒套设在锚固螺栓上。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
一种三向异形的金属阻尼器，通过上述结构，上联系板和下联系板之间设有横向金属阻尼单元和纵向金属阻尼单元，横向金属阻尼单元用于剪切沿桥梁横向方向的变形消耗量，纵向金属阻尼单元用于剪切沿桥梁纵向方向的变形消耗量，横向金属阻尼单元包括竖向设置的第一C型部，纵向金属阻尼单元包括竖向设置的第二C型部；
当地震方向为沿桥梁横向方向，则通过横向金属阻尼单元来剪切沿桥梁横向方向的变形量，并通过第一C型部的两端沿桥梁纵向方向与上联系板和下联系板滑动来适应桥梁纵向方向的变形，使其不发生剪切变形；若地震方向为沿桥梁纵向方向，则通过纵向金属阻尼单元来剪切沿桥梁纵向方向的变形量，并通过第二C型部的两端沿桥梁横向方向与上联系板和下联系板滑动来适应桥梁横向方向的变形，使其不发生剪切变形；当地震方向为竖直方向时，竖向设置的第一C型部和第二C型部使得该金属阻尼器具有竖向抗拉耗能的作用；
该金属阻尼器能够剪切沿桥梁横向方向、纵向方向和竖向方向的变形量，实现能够在三个方向上进行剪切变形且互不干扰的功能，该金属阻尼器变形能力强，能够适应大变形能力，结构简单，方便安装。
附图说明
图1是本发明所述的一种三向异形的金属阻尼器的结构示意图。
图2是本发明所述的一种三向异形的金属阻尼器带滑槽的结构示意图。
图3是本发明所述的第一C型部的结构示意图。
图标：1-上连接板；2-纵向上抗拉板；3-横向金属阻尼单元；31-内钢阻尼单元；32-第一C型部；33-第一滑块；4-纵向下抗拉板；5-下连接板；6-锚固螺栓；7-锚固套筒；8-纵向金属阻尼单元；81-钢阻尼单元；82-第二C型部；83-第二滑块；9-横向上抗拉板；10-横向下抗拉板；11-开口端。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-图3所示，本实施例提供了一种三向异形的金属阻尼器，包括两个相连接上联系板1、下联系板5、纵向上抗拉板2、纵向下抗拉板4、横向上抗拉板9和横向下抗拉板10；
该金属阻尼器用于设置在桥梁梁体和桥梁墩台之间；
上联系板1用于与桥梁梁体固定连接，下联系板5用于与桥梁墩台固定连接，具体的，上联系板1和下联系板5分别通过连接件与桥梁梁体和桥梁墩台固定连接。
具体的，连接件为锚固螺栓6和锚固套筒7，锚固套筒7套设在锚固螺栓6的外部；
上联系板1和下联系板5之前设有横向金属阻尼单元3和纵向金属阻尼单元8，横向金属阻尼单元3包括竖向设置的第一C型部32，第一C型部32的两端分别设有第一滑块33,纵向金属阻尼单元8包括竖向设置的第二C型部82，第二C型部82的两端分别设有第二滑块83；
第一C型部32的两端分别与上联系板1和下联系板5可滑动地连接，其滑动方向与桥梁纵向方向一致；
第二C型部82的两端分别与上联系板1和下联系板5可滑动地连接，其滑动方向与桥梁横向方向一致；
横向金属阻尼单元3用于剪切沿桥梁横向方向的变形消耗量，纵向金属阻尼单元8用于剪切沿桥梁纵向方向的变形消耗量；
纵向金属阻尼单元8位于金属阻尼器的中部，横向金属阻尼单元3位于金属阻尼器的端部；
横向金属阻尼单元3的数量为两个，两个横向金属阻尼单元3的开口端相对设置，横向金属阻尼单元3包括至少两个内钢阻尼单元31，所有内钢阻尼单元31的开口端11同向设置，相邻两个内钢阻尼单元31间隔设置或接触设置；
纵向金属阻尼单元8的数量为两个，两个纵向金属阻尼单元8的开口端相对设置，纵向金属阻尼单元8包括至少两个钢阻尼单元81，至少两个钢阻尼单元81的开口端同向设置，相邻两个钢阻尼单元81间隔设置或接触设置；
纵向上抗拉板2与上联系板1的底部连接并形成滑槽，纵向下抗拉板4与下联系板5的顶部连接并形成滑槽，第一C型部32的上端位于纵向上抗拉板2与上联系板1形成的滑槽内，第一C型部32的下端位于纵向下抗拉板4与下联系板5形成的滑槽内；
横向上抗拉板9与上联系板1的底部连接并形成滑槽，横向下抗拉板10与下联系板5的顶部连接并形成滑槽，第二C型部82的上端位于横向上抗拉板9与上联系板1形成的滑槽内，第二C型部82的下端位于横向下抗拉板10与下联系板5形成的滑槽内。
本实施例提供的一种三向异形的金属阻尼器的有益效果在于：
上联系板1和下联系板5之间设有横向金属阻尼单元3和纵向金属阻尼单元8，横向金属阻尼单元3用于剪切沿桥梁横向方向的变形消耗量，纵向金属阻尼单元8用于剪切沿桥梁纵向方向的变形消耗量，横向金属阻尼单元3包括竖向设置的第一C型部32，纵向金属阻尼单元8包括竖向设置的第二C型部82；
当地震方向为沿桥梁横向方向，则通过横向金属阻尼单元3来剪切沿桥梁横向方向的变形量，并通过第一C型部32的两端沿桥梁纵向方向与上联系板1和下联系板5滑动来适应桥梁纵向方向的变形，使其不发生剪切变形；若地震方向为沿桥梁纵向方向，则通过纵向金属阻尼单元8来剪切沿桥梁纵向方向的变形量，并通过第二C型部82的两端沿桥梁横向方向与上联系板1和下联系板5滑动来适应桥梁横向方向的变形，使其不发生剪切变形；当地震方向为竖直方向时，竖向设置的第一C型部32和第二C型部82使得该金属阻尼器具有竖向抗拉耗能的作用；
该金属阻尼器能够剪切沿桥梁横向方向、纵向方向和竖向方向的变形量，实现能够在三个方向上进行剪切变形且互不干扰的功能，该金属阻尼器变形能力强，能够适应大变形能力，结构简单，方便安装；
纵向金属阻尼单元8包括至少两个钢阻尼单元81能够使其适应大变形，增加该金属阻尼器的大变形能力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种三向异形的金属阻尼器，用于设置在桥梁梁体与桥梁墩台之间，其特征在于，包括上联系板(1)和下联系板(5),所述上联系板(1)和所述下联系板(5)之间设有横向金属阻尼单元(3)和纵向金属阻尼单元(8)；
所述横向金属阻尼单元(3)包括竖向设置的第一C型部(32)，所述第一C型部(32)的两端分别与所述上联系板(1)和所述下联系板(5)可滑动地连接，其滑动方向与桥梁纵向方向一致；
所述纵向金属阻尼单元(8)包括竖向设置的第二C型部(82)，所述第二C型部(82)的两端分别与所述上联系板(1)和所述下联系板(5)可滑动地连接，其滑动方向与桥梁横向方向一致；
所述横向金属阻尼单元(3)用于剪切沿桥梁横向方向的变形消耗量，所述纵向金属阻尼单元(8)用于剪切沿桥梁纵向方向的变形消耗量。
2.根据权利要求1所述的一种三向异形的金属阻尼器，其特征在于，所述第一C型部(32)的两端均连接有第一滑块(33)，所述第二C型部(82)的两端均连接有第二滑块(83)。
3.根据权利要求2所述的一种三向异形的金属阻尼器，其特征在于，还包括两个纵向上抗拉板(2)和两个纵向下抗拉板(4)，所述纵向上抗拉板(2)与所述上联系板(1)的底部连接并形成滑槽，所述纵向下抗拉板(4)与所述下联系板(5)的顶部连接并形成滑槽，所述第一C型部(32)的上端位于所述纵向上抗拉板(2)与所述上联系板(1)形成的滑槽内，所述第一C型部(32)的下端位于所述纵向下抗拉板(4)与所述下联系板(5)形成的滑槽内。
4.根据权利要求3所述的一种三向异形的金属阻尼器，其特征在于，还包括两个横向上抗拉板(9)和两个横向下抗拉板(10)，所述横向上抗拉板(9)与所述上联系板(1)的底部连接并形成滑槽，所述横向下抗拉板(10)与所述下联系板(5)的顶部连接并形成滑槽，所述第二C型部(82)的上端位于所述横向上抗拉板(9)与所述上联系板(1)形成的滑槽内，所述第二C型部(82)的下端位于所述横向下抗拉板(10)与所述下联系板(5)形成的滑槽内。
5.根据权利要求4所述的一种三向异形的金属阻尼器，其特征在于，所述横向金属阻尼单元(3)的数量为两个，两个所述横向金属阻尼单元(3)的开口端相对设置，所述横向金属阻尼单元(3)包括至少两个竖向设置的内钢阻尼单元(31)，所有所述内钢阻尼单元(31)的开口端(11)同向设置。
6.根据权利要求5所述的一种三向异形的金属阻尼器，其特征在于，相邻所述内钢阻尼单元(31)间隔设置。
7.根据权利要求5所述的一种三向异形的金属阻尼器，其特征在于，所述纵向金属阻尼单元(8)的数量为两个，两个所述纵向金属阻尼单元(8)的开口端相对设置，所述纵向金属阻尼单元(8)包括至少两个钢阻尼单元(81)，所有所述钢阻尼单元(81)的开口端同向设置。
8.根据权利要求7所述的一种三向异形的金属阻尼器，其特征在于，相邻所述钢阻尼单元(81)间隔设置。
9.根据权利要求1所述的一种三向异形的金属阻尼器，其特征在于，所述上联系板(1)和所述下联系板(5)上均设有连接件，所述连接件用于使所述上联系板(1)与桥梁梁体固定连接，所述连接件用于使所述下联系板(5)与桥梁墩台固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种三向异形的金属阻尼器，其特征在于，所述连接件包括锚固螺栓(6)和锚固套筒(7)，所述锚固套筒(7)套设在锚固螺栓(6)上。
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