CN114737471A - 具有阻尼减震系统的桥梁及该阻尼减震系统的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有阻尼减震系统的桥梁及该阻尼减震系统的工作方法，该桥梁包括包括阻尼减震系统、桥墩和主梁，桥墩和主梁之间通过摩擦摆支座进行连接，阻尼减震系统包括检测控制机构、驱动机构、以及多个阻尼减震机构，检测控制机构与驱动机构电连接，阻尼减震机构包括位移阻尼台和移动柱，位移阻尼台的下端固定连接在桥墩上，移动柱竖向滑动连接在主梁上，且移动柱与驱动机构连接，以使得驱动机构能够带动移动柱沿主梁向靠近或远离位移阻尼台的方向竖向滑动。本发明可以在地震中根据振动幅度的大小进行位移阻尼台与挡槽之间的距离，进而提高桥梁阻尼减震的性能作用，更加智能化的增加了摩擦摆支座与多个阻尼球之间的协同作用，实用性高。

Description

具有阻尼减震系统的桥梁及该阻尼减震系统的工作方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种具有阻尼减震系统的桥梁及该阻尼减震系统的工作方法。

背景技术

大跨度桥梁属于重大交通基础工程，为减少震后次生灾害，保障交通生命线安全，其抗震安全性不容小视。在高烈度地震区域、活动断层区域建设大跨度桥梁已成为不可避免的现实需求。大量实践证明：采用适当的减、隔震设计是提高大跨度桥梁抗震性能的有效方法，通过在墩-梁、塔-梁等连接处设置适当的减、隔震措施，并容许一定的相对位移，可显著降低传递至下部结构的惯性力，实现结构地震内力与位移响应的相互平衡。

现有技术中，桥梁的减震一般是在桥墩和主梁之间设置摩擦摆支座和阻尼器，然而，由于现实地震波作用方向是随机的，而现有的常用耗能限位装置（如三角板阻尼器、X型板阻尼器等薄板阻尼器）只有单向耗能限位作用，即地震作用力方向与这些耗能限位装置的厚度方向垂直或角度较大时，耗能限位装置并不能真正起到作用，从而大大限制了耗能限位装置的作用效果；同时在现有技术中，阻尼器与主梁上的挡块距离往往设置为固定值，因此只适用于对某特定的震级进行作用，当阻尼器与挡块的距离设置过小时，会出现摩擦摆支座未发挥作用时阻尼器已经耗能损坏的现象，而当阻尼器与挡块的距离设置过大时，会出现摩擦摆支座超出工作极限时阻尼器却未发挥作用的现象。因此，现有技术中阻尼器与挡块的距离固定时，并不适用于任何震级，同时，地震过程中摩擦摆支座与阻尼器也不能很好地发挥协同作用。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种适用于任何震级，同时使得摩擦摆支座和阻尼器能够始终很好的发挥协同作用的具有阻尼减震系统的桥梁及该阻尼减震系统的工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种具有阻尼减震系统的桥梁，包括阻尼减震系统、桥墩和位于所述桥墩上方的主梁，所述桥墩和所述主梁之间通过摩擦摆支座进行连接，所述阻尼减震系统包括检测控制机构、驱动机构、以及沿轴向设置的多个阻尼减震机构，所述检测控制机构与所述驱动机构电连接，用于对所述主梁的振动幅度进行检测，并根据检测结果发送控制信号到所述驱动机构，所述阻尼减震机构包括位移阻尼台和位于所述位移阻尼台上方的移动柱，所述位移阻尼台的下端固定连接在所述桥墩上，所述移动柱竖向滑动连接在所述主梁上，且所述移动柱与所述驱动机构连接，以使得所述驱动机构能够带动所述移动柱沿所述主梁向靠近或远离所述位移阻尼台的方向竖向滑动。

本发明的工作原理是：当检测控制机构检测到主梁的振动幅度小于预设值时，检测控制机构发出控制信号到驱动机构，使得驱动机构带动移动柱向靠近位移阻尼台的方向滑动，即此时移动柱和位移阻尼台之间的距离减小，使得主梁的振动幅度较小时，也能够将振动能量传递给位移阻尼台，以通过位移阻尼台的弯曲后屈服来消耗地震能量，避免了现有技术中摩擦把支座超过工作极限而位移阻尼台还未发挥作用的现象，使得位移阻尼台与摩擦摆支座产生协同作用；而当检测控制机构检测到主梁的振动幅度大于等于预设值时，检测控制机构发出控制信号到驱动机构，使得驱动机构带动移动柱向远离位移阻尼台的方向滑动，即此时移动柱和位移阻尼台之间的距离增大，使得主梁的振动幅度较大时，也能够将振动能量传递给位移阻尼台，以通过位移阻尼台的弯曲后屈服来消耗地震能量，避免了现有技术中位移阻尼台已经耗能损耗而摩擦摆支座还未发挥作用的现象，使得位移阻尼台与摩擦摆支座产生协同作用。

综上，本方案位移阻尼台和移动柱之间的距离可以根据主梁振动幅度的大小而进行调整，以此来适应任何震级的需要，同时使得摩擦摆支座和阻尼器能够始终很好的发挥协同作用。

优选的，所述移动柱靠近所述位移阻尼台的一端沿竖向方向开设有开口向下的挡槽，所述位移阻尼台的上端伸入所述挡槽内，且所述挡槽的侧壁整体呈从上往下逐渐向所述移动柱的外侧延伸的多级台阶结构，以使得所述移动柱沿所述主梁向靠近或远离所述位移阻尼台的方向竖向移动时，所述位移阻尼台与所述挡槽侧壁之间的轴向距离相适应的变小或变大。

这样，当主梁的振动幅度小于预设值时，移动柱向靠近位移阻尼台的方向移动时，挡槽侧壁的多级台阶结构设计使得位移阻尼台与挡槽侧壁之间的距离也相适应的变小，从而使得主梁的振动能够通过移动柱更好的传递给位移阻尼台，以实现更好的减震效果；同理，当主梁的振动幅度大于等于预设值时，移动柱向远离位移阻尼台的方向移动时，挡槽侧壁的多级台阶结构设计使得位移阻尼台与挡槽侧壁之间的距离也相适应的变大，从而使得主梁的振动能够通过移动柱更好的传递给位移阻尼台，以实现更好的减震效果。

优选的，所述检测驱动机构包括安装在所述主梁上的中央处理器和多个振动传感器，所述驱动机构包括驱动电机和动力传递组件，所述中央处理器的信号输入端与所述振动传感器的信号输出端电连接，以接收来自于所述振动传感器的振动幅度检测数据，所述中央处理器的信号输出端与所述驱动电机的信号输入端电连接，以根据所述振动传感器的振动幅度检测数据对所述驱动电机进行控制，所述驱动电机的转轴通过动力传递组件与所述移动柱连接，以使得所述驱动电机能够通过所述动力传递组件带动所述移动柱沿所述主梁竖向滑动。

这样，振动传感器对主梁的振动幅度进行实时检测，并将振动幅度检测数据传递给中央处理器，中央处理器根据振动幅度检测数据向驱动电机发出控制信号，以通过驱动电机带动移动柱沿主梁向靠近或远离位移阻尼台的方向移动。

优选的，所述动力传递组件包括沿轴向设置的转动杆，在所述转动杆上与所述驱动电机对应的位置设有第一斜齿轮，在所述驱动电机的转轴上设有第二斜齿轮，所述第一斜齿轮和所述第二斜齿轮啮合，且所述第一斜齿轮的转动轴线和所述第二斜齿轮的转动轴线垂直，以使得所述驱动电机转动时，能够通过所述第一斜齿轮和所述第二斜齿轮带动所述转动杆转动；

在所述转动杆上与每个所述移动柱对应的位置都设有第三斜齿轮，在所述第三斜齿轮处啮合有第四斜齿轮，所述第三斜齿轮的转动轴线和所述第四斜齿轮的转动轴线垂直，且所述第四斜齿轮安装在竖向设置的螺旋杆上，以使得所述转动杆转动时，能够通过所述第三斜齿轮和所述第四斜齿轮带动所述螺旋杆转动，所述螺旋杆远离所述第四斜齿轮的一端与所述移动柱螺纹连接，以使得所述螺旋杆转动时，能够带动所述移动柱沿所述主梁竖向滑动。

这样，当驱动电机转动时，驱动电机的动力通过第二斜齿轮传递到第一斜齿轮，第一斜齿轮再带动转动杆转动，转动杆转动时将通过带动第三斜齿轮转动，第三斜齿轮转动时带动与其啮合的第四斜齿轮转动，第四斜齿轮转动时通过带动螺旋杆转动，螺旋杆转动时，由于螺旋杆和移动柱之间进行螺纹连接，故此时移动柱将沿螺旋杆竖向移动，依次实现通过驱动电机的转动带动移动柱竖向移动的目的。

优选的，在所述主梁上与每个所述移动柱对应的位置均开设有安装槽，所述移动柱的上端伸入对应位置的所述安装槽内，所述安装槽的侧壁上沿竖向方向设置有限位杆，所述移动柱的侧壁上开设有限位槽，所述限位杆滑动连接在对应位置的所述限位槽内，以使得所述移动柱能够沿所述限位杆竖向滑动。

这样，通过设置限位杆和限位槽，当移动柱竖向滑动时，限位杆将在限位槽内滑动，从而利用限位杆对移动柱的竖向滑动进行导向。

优选的，在所述桥墩上与每个所述位移阻尼台对应的位置均固定连接有固定筒，所述位移阻尼台的下端通过固定机构固定连接在对应位置的所述固定筒处。

这样，通过设置固定筒，通过固定筒实现位移阻尼台和桥墩之间连接。

优选的，在所述位移阻尼台靠近所述移动柱的一端沿轴向方向对称开设有两个阻尼槽，所述阻尼槽内设有多个阻尼球，且所述阻尼球包括从外到内依次设置的橡胶层、海绵层和阻尼颗粒层。

这样，当主梁的振动传递到位移阻尼台使得位移阻尼台的上端弯折时，会挤压阻尼槽内部的阻尼球，然后由阻尼球通过橡胶层、海绵层的形变与阻尼颗粒层的摩擦来进一步消耗地震能量，进而提高减震的效果。

优选的，所述位移阻尼台包括圆锥体部和圆柱体部，所述圆锥体部的大径端通过固定机构固定连接在所述固定筒处，所述圆锥体部的小径端与所述圆柱体部连接，所述阻尼槽设于所述圆锥体部的小径端和所述圆柱体部的过渡连接处，且所述阻尼槽的侧壁与所述位移阻尼台对应位置的外侧壁平行。

这样，位移阻尼台的圆柱体部和圆锥体部的结构设计，使得位移阻尼台的上方整体呈弯折结构形式，同时阻尼槽也设置在位移阻尼台的弯折结构处，可以使得主梁的振动能量传递到位移阻尼台处时，位移阻尼台能够更容易发生变形，进而使得位移阻尼台能更多的消耗主梁传递的能量。

优选的，在所述位移阻尼台上还沿竖向方向设置有刚性芯轴，所述刚性芯轴位于两个所述阻尼槽之间，在所述固定筒上还开设有插槽，所述刚性芯轴的下端伸入所述插槽内。

这样，刚性芯轴的初始刚度较高，刚性芯轴的设计使得主梁的振动能量传递到位移阻尼台处时，位移阻尼台发生弯折变形，此时在弯折的作用下，刚性芯轴在位移阻尼台上端将出现较小的变形情况，且刚性芯轴在达到刚度后会产生崩断现象，以此来降低初始时刻位移阻尼台上端的形变。

一种如上述的阻尼减震系统的工作方法，当所述检测控制机构检测到所述主梁的振动幅度小于预设值时，所述检测控制机构发出控制信号到所述驱动机构，使得所述驱动机构带动所述移动柱向靠近所述位移阻尼台的方向滑动；

当所述检测控制机构检测到所述主梁的振动幅度大于等于预设值时，所述检测控制机构发出控制信号到所述驱动机构，使得所述驱动机构带动所述移动柱向远离所述位移阻尼台的方向滑动。

与现有技术相比，本发明当地震发生时，振动传感器可探测到主梁的的振动幅度，并将振动幅度数据发送到中央处理器中，中央处理器可根据振动的幅度大小控制驱动电机进行工作，驱动电机可通过第一斜齿轮和第二斜齿轮的啮合作用带动转动杆进行转动，转动杆转动可带动多个第三斜齿轮转动，每个第三斜齿轮再通过第四斜齿轮带动螺旋杆旋转，螺旋杆转动时可使得移动柱进行上下升降。

当主梁的振动幅度的小于预设值时，可控制移动柱中的挡槽向下移动，使得位移阻尼台上端位于挡槽底部半径较小的空间，让主梁在振动幅度的较小时，位移阻尼台也可以通过弯曲后屈服来消耗地震能量，与摩擦摆支座产生协同作用；当主梁的振动幅度的较大时，可控制移动柱中的挡槽向上移动，使得位移阻尼台上端位于挡槽底部半径较大的空间，让主梁在振动幅度的较大时，位移阻尼台通过弯曲后屈服来消耗地震能量，同时位移阻尼台上端刚发生弯折时，采用生铁芯材质的刚性芯轴，刚性芯轴的初始刚度较高，在位移阻尼台弯折的作用下，刚性芯轴在位移阻尼台上端出现较小的变形情况时，可通过达到刚度后崩断来降低初始时刻位移阻尼台上端的形变，并且在位移阻尼台上端弯折时，会挤压阻尼槽内部的阻尼球，阻尼球通过橡胶层、海绵层的形变与阻尼颗粒的摩擦来进一步消耗地震能量。

本方案设计合理，构思巧妙，可以在地震中根据振动幅度的大小进行位移阻尼台与挡槽之间的距离，进而提高桥梁阻尼减震的性能作用，更加智能化的增加了摩擦摆支座与多个阻尼球之间的协同作用，实用性高。

附图说明

图1为本发明具有阻尼减震系统的桥梁的正面剖视结构示意图；

图2为本发明具有阻尼减震系统的桥梁的立体结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大结构示意图；

图4为图1中B处的局部放大结构示意图；

图5为图1中C处的局部放大结构示意图；

图6为本发明具有阻尼减震系统的桥梁中位移阻尼台的立体结构示意图；

图7为本发明具有阻尼减震系统的桥梁中移动柱底侧结构示意图；

图8为本发明具有阻尼减震系统的桥梁中阻尼球的内部剖视结构示意图。

附图标记说明：移动柱1、第一斜齿轮2、安装槽3、振动传感器4、位移阻尼台5、固定筒6、摩擦摆支座7、桥墩8、刚性芯轴9、中央处理器10、安装块11、阻尼球12、限位槽13、螺旋槽14、主梁15、螺旋杆16、横杆17、第三斜齿轮18、转动杆19、第四斜齿轮20、挡板21、限位杆22、挡槽23、阻尼槽24、橡胶层25、海绵层26、阻尼颗粒层27、螺栓28、第二斜齿轮29、驱动电机30、电机槽31、插槽32。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如附图1到附图8所示，一种具有阻尼减震系统的桥梁，包括阻尼减震系统、桥墩8和位于桥墩8上方的主梁15，桥墩8和主梁15之间通过摩擦摆支座7进行连接，阻尼减震系统包括检测控制机构、驱动机构、以及沿轴向设置的多个阻尼减震机构，检测控制机构与驱动机构电连接，用于对主梁15的振动幅度进行检测，并根据检测结果发送控制信号到驱动机构，阻尼减震机构包括位移阻尼台5和位于位移阻尼台5上方的移动柱1，位移阻尼台5的下端固定连接在桥墩8上，移动柱1竖向滑动连接在主梁15上，且移动柱1与驱动机构连接，以使得驱动机构能够带动移动柱1沿主梁15向靠近或远离位移阻尼台5的方向竖向滑动。

本发明的工作原理是：当检测控制机构检测到主梁15的振动幅度小于预设值时，检测控制机构发出控制信号到驱动机构，使得驱动机构带动移动柱1向靠近位移阻尼台5的方向滑动，即此时移动柱1和位移阻尼台5之间的距离减小，使得主梁15的振动幅度较小时，也能够将振动能量传递给位移阻尼台5，以通过位移阻尼台5的弯曲后屈服来消耗地震能量，避免了现有技术中摩擦把支座超过工作极限而位移阻尼台5还未发挥作用的现象，使得位移阻尼台5与摩擦摆支座7产生协同作用；而当检测控制机构检测到主梁15的振动幅度大于等于预设值时，检测控制机构发出控制信号到驱动机构，使得驱动机构带动移动柱1向远离位移阻尼台5的方向滑动，即此时移动柱1和位移阻尼台5之间的距离增大，使得主梁15的振动幅度较大时，也能够将振动能量传递给位移阻尼台5，以通过位移阻尼台5的弯曲后屈服来消耗地震能量，避免了现有技术中位移阻尼台5已经耗能损耗而摩擦摆支座7还未发挥作用的现象，使得位移阻尼台5与摩擦摆支座7产生协同作用。

综上，本方案位移阻尼台5和移动柱1之间的距离可以根据主梁15振动幅度的大小而进行调整，以此来适应任何震级的需要，同时使得摩擦摆支座7和阻尼器能够始终很好的发挥协同作用。

在本实施例中，移动柱1靠近位移阻尼台5的一端沿竖向方向开设有开口向下的挡槽23，位移阻尼台5的上端伸入挡槽23内，且挡槽23的侧壁整体呈从上往下逐渐向移动柱1的外侧延伸的多级台阶结构，以使得移动柱1沿主梁15向靠近或远离位移阻尼台5的方向竖向移动时，位移阻尼台5与挡槽23侧壁之间的轴向距离相适应的变小或变大。

这样，当主梁15的振动幅度小于预设值时，移动柱1向靠近位移阻尼台5的方向移动时，挡槽23侧壁的多级台阶结构设计使得位移阻尼台5与挡槽23侧壁之间的距离也相适应的变小，从而使得主梁15的振动能够通过移动柱1更好的传递给位移阻尼台5，以实现更好的减震效果；同理，当主梁15的振动幅度大于等于预设值时，移动柱1向远离位移阻尼台5的方向移动时，挡槽23侧壁的多级台阶结构设计使得位移阻尼台5与挡槽23侧壁之间的距离也相适应的变大，从而使得主梁15的振动能够通过移动柱1更好的传递给位移阻尼台5，以实现更好的减震效果。

在本实施例中，检测驱动机构包括安装在主梁15上的中央处理器10和多个振动传感器4，其中，振动传感器4安装在主梁15内，中央处理器10安装在主梁15的底侧壁上，中央处理器10采用MSP430单片机或型号为OMRON CP1E-N20DR-D的PLC控制器；驱动机构包括驱动电机30和动力传递组件，具体的，驱动电机30采用伺服电机，伺服电机的表面侧壁上设有防氧化涂层，中央处理器10的信号输入端与振动传感器4的信号输出端电连接，以接收来自于振动传感器4的振动幅度检测数据，中央处理器10的信号输出端与驱动电机30的信号输入端电连接，以根据振动传感器4的振动幅度检测数据对驱动电机30进行控制，驱动电机30的转轴通过动力传递组件与移动柱1连接，以使得驱动电机30能够通过动力传递组件带动移动柱1沿主梁15竖向滑动。

这样，振动传感器4对主梁15的振动幅度进行实时检测，并将振动幅度检测数据传递给中央处理器10，中央处理器10根据振动幅度检测数据向驱动电机30发出控制信号，以通过驱动电机30带动移动柱1沿主梁15向靠近或远离位移阻尼台5的方向移动。

在本实施例中，在主梁15上与每个移动柱1对应的位置均开设有安装槽3，移动柱1的上端伸入对应位置的安装槽3内，安装槽3的侧壁上沿竖向方向设置有限位杆22，移动柱1的侧壁上开设有限位槽13，限位杆22滑动连接在对应位置的限位槽13内，以使得移动柱1能够沿限位杆22竖向滑动。

这样，通过设置限位杆22和限位槽13，当移动柱1竖向滑动时，限位杆22将在限位槽13内滑动，从而利用限位杆22对移动柱1的竖向滑动进行导向。

在本实施例中，在主梁15上还开设有电机槽31，驱动电机30沿竖向方向安装在电机槽31内，且多个安装槽3沿轴向对称布置在电机槽31的两侧。

在本实施例中，动力传递组件包括沿轴向设置的转动杆19，转动杆19依次穿过电机槽31和多个安装槽3，且转动杆19能够在电机槽31和安装槽3内转动，在转动杆19上与驱动电机30对应的位置设有第一斜齿轮2，在驱动电机30的转轴上设有第二斜齿轮29，第一斜齿轮2和第二斜齿轮29啮合，且第一斜齿轮2的转动轴线和第二斜齿轮29的转动轴线垂直，以使得驱动电机30转动时，能够通过第一斜齿轮2和第二斜齿轮29带动转动杆19转动，第一斜齿轮2和第二斜齿轮29均位于电机槽31内；

在转动杆19上与每个移动柱1对应的位置都设有第三斜齿轮18，在第三斜齿轮18处啮合有第四斜齿轮20，第三斜齿轮18的转动轴线和第四斜齿轮20的转动轴线垂直，且第四斜齿轮20安装在竖向设置的螺旋杆16上，以使得转动杆19转动时，能够通过第三斜齿轮18和第四斜齿轮20带动螺旋杆16转动，螺旋杆16远离第四斜齿轮20的一端与移动柱1上的螺旋槽14进行螺纹连接，以使得螺旋杆16转动时，能够带动移动柱1沿主梁15竖向滑动，螺旋杆16、第三斜齿轮18和第四斜齿轮20均位于对应位置的安装槽3内。

这样，当驱动电机30转动时，驱动电机30的动力通过第二斜齿轮29传递到第一斜齿轮2，第一斜齿轮2再带动转动杆19转动，转动杆19转动时将通过带动第三斜齿轮18转动，第三斜齿轮18转动时带动与其啮合的第四斜齿轮20转动，第四斜齿轮20转动时通过带动螺旋杆16转动，螺旋杆16转动时，由于螺旋杆16和移动柱1之间进行螺纹连接，故此时移动柱1将沿螺旋杆16竖向移动，依次实现通过驱动电机30的转动带动移动柱1竖向移动的目的。

在本实施例中，在安装槽3内还沿轴向方向设置有横杆17，螺旋杆16的上端穿过横杆17，且第四斜齿轮20和移动柱1分别位于横杆17的竖向两侧，在螺旋杆16上靠近横杆17的位置还固定连接有两个挡板21，且两个挡板21分别位于横杆17的竖向两侧。

在本实施例中，在桥墩8上与每个位移阻尼台5对应的位置均固定连接有固定筒6，位移阻尼台5的下端通过固定机构固定连接在对应位置的固定筒6处。具体的，固定机构包括多个安装块11，多个安装块11分别固定连接在位移阻尼台5的底端四周侧壁上，每个安装块11通过螺栓28连接在固定筒6的内部底端侧壁上。

这样，通过设置固定筒6，通过固定筒6实现位移阻尼台5和桥墩8之间连接。

在本实施例中，在位移阻尼台5靠近移动柱1的一端沿轴向方向对称开设有两个阻尼槽24，阻尼槽24内设有多个阻尼球12，且阻尼球12包括从外到内依次设置的橡胶层25、海绵层26和阻尼颗粒层27。

这样，当主梁15的振动传递到位移阻尼台5使得位移阻尼台5的上端弯折时，会挤压阻尼槽24内部的阻尼球12，然后由阻尼球12通过橡胶层25、海绵层26的形变与阻尼颗粒层27的摩擦来进一步消耗地震能量，进而提高减震的效果。

在本实施例中，位移阻尼台5包括圆锥体部和圆柱体部，圆锥体部的大径端通过固定机构固定连接在固定筒6处，圆锥体部的小径端与圆柱体部连接，阻尼槽24设于圆锥体部的小径端和圆柱体部的过渡连接处，且阻尼槽24的侧壁与位移阻尼台5对应位置的外侧壁平行。

这样，位移阻尼台5的圆柱体部和圆锥体部的结构设计，使得位移阻尼台5的上方整体呈弯折结构形式，同时阻尼槽24也设置在位移阻尼台5的弯折结构处，可以使得主梁15的振动能量传递到位移阻尼台5处时，位移阻尼台5能够更容易发生变形，进而使得位移阻尼台5能更多的消耗主梁15传递的能量。

在本实施例中，在位移阻尼台5上还沿竖向方向设置有刚性芯轴9，刚性芯轴9位于两个阻尼槽24之间，在固定筒6上还开设有插槽32，刚性芯轴9的下端伸入插槽32内，具体的，在每个位移阻尼台5上均沿竖向方向开设有贯穿孔，刚性芯轴9插入贯穿孔内，刚性芯轴9采用生铁芯，以使得刚性芯轴9的初始刚度较高。

这样，刚性芯轴9的初始刚度较高，刚性芯轴的设计使得主梁15的振动能量传递到位移阻尼台5处时，位移阻尼台5发生弯折变形，此时在弯折的作用下，刚性芯轴9在位移阻尼台5上端将出现较小的变形情况，且刚性芯轴在达到刚度后会产生崩断现象，以此来降低初始时刻位移阻尼台5上端的形变。

本发明还提供一种如上述阻尼减震系统的工作方法，当检测控制机构检测到主梁15的振动幅度小于预设值时，检测控制机构发出控制信号到驱动机构，使得驱动机构带动移动柱1向靠近位移阻尼台5的方向滑动；

当检测控制机构检测到主梁15的振动幅度大于等于预设值时，检测控制机构发出控制信号到驱动机构，使得驱动机构带动移动柱1向远离位移阻尼台5的方向滑动。

与现有技术相比，本发明当地震发生时，振动传感器4可探测到主梁15的的振动幅度，并将振动幅度数据发送到中央处理器10中，中央处理器10可根据振动的幅度大小控制驱动电机30进行工作，驱动电机30可通过第一斜齿轮2和第二斜齿轮29的啮合作用带动转动杆19进行转动，转动杆19转动可带动多个第三斜齿轮18转动，每个第三斜齿轮18再通过第四斜齿轮20带动螺旋杆16旋转，螺旋杆16转动时可使得移动柱1进行上下升降。

当主梁15的振动幅度的小于预设值时，可控制移动柱1中的挡槽23向下移动，使得位移阻尼台5上端位于挡槽23底部半径较小的空间，让主梁15在振动幅度的较小时，位移阻尼台5也可以通过弯曲后屈服来消耗地震能量，与摩擦摆支座7产生协同作用；当主梁15的振动幅度的较大时，可控制移动柱1中的挡槽23向上移动，使得位移阻尼台5上端位于挡槽23底部半径较大的空间，让主梁15在振动幅度的较大时，位移阻尼台5通过弯曲后屈服来消耗地震能量，同时位移阻尼台5上端刚发生弯折时，采用生铁芯材质的刚性芯轴9，刚性芯轴9的初始刚度较高，在位移阻尼台5弯折的作用下，刚性芯轴9在位移阻尼台5上端出现较小的变形情况时，可通过达到刚度后崩断来降低初始时刻位移阻尼台5上端的形变，并且在位移阻尼台5上端弯折时，会挤压阻尼槽24内部的阻尼球12，阻尼球12通过橡胶层25、海绵层26的形变与阻尼颗粒的摩擦来进一步消耗地震能量。

本方案设计合理，构思巧妙，可以在地震中根据振动幅度的大小进行位移阻尼台5与挡槽23之间的距离，进而提高桥梁阻尼减震的性能作用，更加智能化的增加了摩擦摆支座7与多个阻尼球12之间的协同作用，实用性高。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种具有阻尼减震系统的桥梁，包括阻尼减震系统、桥墩和位于所述桥墩上方的主梁，所述桥墩和所述主梁之间通过摩擦摆支座进行连接，其特征在于，所述阻尼减震系统包括检测控制机构、驱动机构、以及沿轴向设置的多个阻尼减震机构，所述检测控制机构与所述驱动机构电连接，用于对所述主梁的振动幅度进行检测，并根据检测结果发送控制信号到所述驱动机构，所述阻尼减震机构包括位移阻尼台和位于所述位移阻尼台上方的移动柱，所述位移阻尼台的下端固定连接在所述桥墩上，所述移动柱竖向滑动连接在所述主梁上，且所述移动柱与所述驱动机构连接，以使得所述驱动机构能够带动所述移动柱沿所述主梁向靠近或远离所述位移阻尼台的方向竖向滑动。

2.根据权利要求1所述的具有阻尼减震系统的桥梁，其特征在于，所述移动柱靠近所述位移阻尼台的一端沿竖向方向开设有开口向下的挡槽，所述位移阻尼台的上端伸入所述挡槽内，且所述挡槽的侧壁整体呈从上往下逐渐向所述移动柱的外侧延伸的多级台阶结构，以使得所述移动柱沿所述主梁向靠近或远离所述位移阻尼台的方向竖向移动时，所述位移阻尼台与所述挡槽侧壁之间的轴向距离相适应的变小或变大。

3.根据权利要求1所述的具有阻尼减震系统的桥梁，其特征在于，所述检测驱动机构包括安装在所述主梁上的中央处理器和多个振动传感器，所述驱动机构包括驱动电机和动力传递组件，所述中央处理器的信号输入端与所述振动传感器的信号输出端电连接，以接收来自于所述振动传感器的振动幅度检测数据，所述中央处理器的信号输出端与所述驱动电机的信号输入端电连接，以根据所述振动传感器的振动幅度检测数据对所述驱动电机进行控制，所述驱动电机的转轴通过动力传递组件与所述移动柱连接，以使得所述驱动电机能够通过所述动力传递组件带动所述移动柱沿所述主梁竖向滑动。

4.根据权利要求3所述的具有阻尼减震系统的桥梁，其特征在于，所述动力传递组件包括沿轴向设置的转动杆，在所述转动杆上与所述驱动电机对应的位置设有第一斜齿轮，在所述驱动电机的转轴上设有第二斜齿轮，所述第一斜齿轮和所述第二斜齿轮啮合，且所述第一斜齿轮的转动轴线和所述第二斜齿轮的转动轴线垂直，以使得所述驱动电机转动时，能够通过所述第一斜齿轮和所述第二斜齿轮带动所述转动杆转动；

在所述转动杆上与每个所述移动柱对应的位置都设有第三斜齿轮，在所述第三斜齿轮处啮合有第四斜齿轮，所述第三斜齿轮的转动轴线和所述第四斜齿轮的转动轴线垂直，且所述第四斜齿轮安装在竖向设置的螺旋杆上，以使得所述转动杆转动时，能够通过所述第三斜齿轮和所述第四斜齿轮带动所述螺旋杆转动，所述螺旋杆远离所述第四斜齿轮的一端与所述移动柱螺纹连接，以使得所述螺旋杆转动时，能够带动所述移动柱沿所述主梁竖向滑动。

5.根据权利要求1所述的具有阻尼减震系统的桥梁，其特征在于，在所述主梁上与每个所述移动柱对应的位置均开设有安装槽，所述移动柱的上端伸入对应位置的所述安装槽内，所述安装槽的侧壁上沿竖向方向设置有限位杆，所述移动柱的侧壁上开设有限位槽，所述限位杆滑动连接在对应位置的所述限位槽内，以使得所述移动柱能够沿所述限位杆竖向滑动。

6.根据权利要求1所述的具有阻尼减震系统的桥梁，其特征在于，在所述桥墩上与每个所述位移阻尼台对应的位置均固定连接有固定筒，所述位移阻尼台的下端通过固定机构固定连接在对应位置的所述固定筒处。

7.根据权利要求6所述的具有阻尼减震系统的桥梁，其特征在于，在所述位移阻尼台靠近所述移动柱的一端沿轴向方向对称开设有两个阻尼槽，所述阻尼槽内设有多个阻尼球，且所述阻尼球包括从外到内依次设置的橡胶层、海绵层和阻尼颗粒层。

8.根据权利要求7所述的具有阻尼减震系统的桥梁，其特征在于，所述位移阻尼台包括圆锥体部和圆柱体部，所述圆锥体部的大径端通过固定机构固定连接在所述固定筒处，所述圆锥体部的小径端与所述圆柱体部连接，所述阻尼槽设于所述圆锥体部的小径端和所述圆柱体部的过渡连接处，且所述阻尼槽的侧壁与所述位移阻尼台对应位置的外侧壁平行。

9.根据权利要求8所述的具有阻尼减震系统的桥梁，其特征在于，在所述位移阻尼台上还沿竖向方向设置有刚性芯轴，所述刚性芯轴位于两个所述阻尼槽之间，在所述固定筒上还开设有插槽，所述刚性芯轴的下端伸入所述插槽内。

10.一种如权利要求1所述的阻尼减震系统的工作方法，其特征在于：当所述检测控制机构检测到所述主梁的振动幅度小于预设值时，所述检测控制机构发出控制信号到所述驱动机构，使得所述驱动机构带动所述移动柱向靠近所述位移阻尼台的方向滑动；

当所述检测控制机构检测到所述主梁的振动幅度大于等于预设值时，所述检测控制机构发出控制信号到所述驱动机构，使得所述驱动机构带动所述移动柱向远离所述位移阻尼台的方向滑动。

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