CN216615454U - 一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及桥梁抗震技术领域，尤其涉及一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，包括钢牛腿、减震限位装置、钢腹板、嵌式圆柱直杆、第一限位块和固定钢板，所述钢牛腿通过钢牛腿螺栓固定在桥墩侧壁上方，所述固定钢板通过铆钉固定于主梁底部；所述固定顶板通过固定螺栓固定于钢牛腿顶部，所述第一限位块的下部套装于所述嵌式圆柱直杆的中部，其上部与所述固定钢板的底部相连；所述钢腹板固定于固定顶板的顶部两侧，所述嵌式圆柱直杆的两端与两块所述钢腹板的内壁之间通过第二阻尼相连。本实用新型能够保证桥梁的主体结构在地震时受到的损坏在可接受范围内；桥梁在横桥向不会产生落梁损坏，限制桥梁主梁竖向位移，并吸收竖向位移时产生的能量。

Description

一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁抗震技术领域，尤其涉及一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置。

背景技术

为了提高公路的运输效率，保护公路沿线的生态环境，节省土地资源，以桥代路的思想将会引领未来的基础设施建设。但是我国位于多个地震带之间，又是一个地震多发的国家。当地震到来时，人们的生命财产安全受到巨大威胁，另一方面是地震对震区的桥梁工程造成了严重的破坏，切断了地震受灾区的对外交通，造成孤岛效应，给震后的救灾工作造成了巨大困难，导致了后续的次生灾害，间接的经济损失更加严重。

近年来，随着我国经济日益增长，国家对于各有益于社会发展、有益于改善民生的项目投资力度越来越大，基础工作也迅猛发展，道路桥梁交通建设对一个地区的发展极为重要。桥梁又是交通路线中的枢纽，一旦桥梁发生事故，则会产生一系列经济、社会等蝴蝶效应。所以桥梁的抗震等安全性能和稳定程度是值得探讨的。我国地形千变万化，在各种地形、地区都有桥梁的影子，而有些地区属于地震高发地带。在这些地区的桥梁存在着很多安全隐患。一旦地震来临，桥梁倒塌是轻而易举的，而这又给我们带来极大的经济损失，甚至威胁到人们的生命安全。同时阻塞交通，使得救援等困难重重。

桥梁结构在地震中主要破坏有上部梁体脱落、支座破坏、桩基墩柱裂开、梁体碰撞破坏等形式。而我国目前大多数桥梁为了抗震所采取的措施是，在桥墩盖梁顶部两侧安装钢筋混凝土挡块，这种办法能一定程度地限制上部梁体的横桥向位移，但是碰撞时易造成局部破坏，且对顺桥向位移无太大约束作用。

所以需要设计和开发一种新型的适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，既能在地震时有效发挥抗震作用，又能限制桥梁上部梁体的位移，同时要减少装置作用时自身受损程度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，能够保证桥梁的主体结构在地震时受到的损坏在可接受范围内；桥梁在横桥向不会产生落梁损坏，限制桥梁主梁竖向位移，并吸收竖向位移时产生的能量。

为了实现本实用新型的目的,本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型公开了一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，包括钢牛腿、减震限位装置、钢腹板、嵌式圆柱直杆、第一限位块和固定钢板，所述钢牛腿通过钢牛腿螺栓固定在桥墩侧壁上方，所述固定钢板通过铆钉固定于主梁底部；所述固定顶板通过固定螺栓固定于钢牛腿顶部，所述减震限位装置的底部固定于固定顶板上部，其上部设有用于套装所述嵌式圆柱直杆的限位环，所述第一限位块的下部套装于所述嵌式圆柱直杆的中部，其上部与所述固定钢板的底部相连；所述钢腹板固定于固定顶板的顶部两侧，所述嵌式圆柱直杆的两端与两块所述钢腹板的内壁之间通过第二阻尼相连。

所述钢牛腿包括钢牛腿顶板、钢牛腿侧板、钢牛腿底板和钢牛腿腹板，所述钢牛腿侧板通过若干钢牛腿螺栓固定在桥墩的侧壁上方，所述钢牛腿顶板和钢牛腿底板水平设于钢牛腿侧板一侧，且在二者之间竖直设置两块平行的钢牛腿腹板，所述钢牛腿腹板连接在钢牛腿侧板一侧。

两个所述第一限位块由上部的连接杆和下部的套环组成，两个所述连接杆之间连接有若干第一阻尼，所述套环套装于所述嵌式圆柱直杆的中部外侧，所述嵌式圆柱直杆的两侧固定两个第二限位块，所述第二限位块呈圆柱形结构，两者内壁与所述第一限位块的外壁之间设有间隙。

所述减震限位装置包括减震座、限位环、碰撞橡胶圆环和承重杆，所述减震座呈方形结构固定于所述固定顶板的上表面，其顶部设有用于所述承重杆底端插入的方形凹槽，所述限位环固定于所述承重杆的顶部，所述碰撞橡胶圆环固定于所述承重杆的中部。

所述限位环的内壁为波形粗糙面。

所述钢腹板的截面呈外壁为斜边的直角三角形结构。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型碰撞橡胶圆环21、第二阻尼9和第一阻尼19皆拥有一定的自我复原能力，能够保证在发生中小地震时对桥梁产生的小位移进行复位作用，且能够加快在大地震中桥梁损坏后的修复进程。

2)本实用新型能够有效的将地震作用于桥梁的能量转化为弹性势能，热能，从而保证桥梁的损坏在合理范围。

3)本实用新型在中小地震作用下，较小的碰撞力使得限位装置中的耗能型低屈服点钢处在弹性阶段，该阶段与普通钢筋混凝土挡块相似，属刚性碰撞；但在大地震作用下，较大的碰撞力会使耗能型低屈服点钢进入塑性阶段，此时碰撞属柔性碰撞，不仅可以有效减小碰撞区的局部损坏和减小传递到桥墩底部的损坏，还可以依靠挡块块体中耗能型低屈服点钢板的塑性变形，消耗一部分地震能量，减小地震对桥梁其他构件的损坏，同时依靠钢腹板与钢挡板，确保了整个装置不会发生大幅度位移，另一方面，粘接在凹槽上的圆环本质上为橡胶缓冲块，可以限制梁体在竖向产生较大的位移，同时利用橡胶材料的缓冲特性可以大大减小碰撞力，依靠橡胶缓冲块的塑性变形消耗掉一部分地震能量。

4)本实用新型结构简单，制作简便，抗震效果良好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的顺桥向布置图；

图3为本实用新型中右视装置布置图；

图4为本实用新型中部分结构分解示意图；

图5为本实用新型中减震座的结构示意图。

图中：1钢牛腿底板，2钢牛腿腹板，3钢牛腿顶板，4钢牛腿侧板，5钢牛腿螺栓，6减震限位装置，7固定螺栓，8钢腹板，9第二阻尼，11第二限位块，12第一限位块，13固定钢板，14嵌式圆柱直杆，15铆钉，16固定顶板，18减震座，19第一阻尼，20限位环，21碰撞橡胶圆环，22主梁，23承重杆，24方形凹槽，28桥墩。

具体实施方式

下面对本实用新型进一步说明：

请参阅图1-5，

本实用新型公开了一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，包括钢牛腿、减震限位装置6、钢腹板8、嵌式圆柱直杆14、第一限位块12和固定钢板13，所述钢牛腿通过钢牛腿螺栓5固定在桥墩28侧壁上方，所述固定钢板13通过铆钉15固定于主梁22底部；所述固定顶板16通过固定螺栓7固定于钢牛腿顶部，所述减震限位装置6的底部固定于固定顶板16上部，其上部设有用于套装所述嵌式圆柱直杆14的限位环20，所述第一限位块12的下部套装于所述嵌式圆柱直杆14的中部，其上部与所述固定钢板13的底部相连；所述钢腹板8固定于固定顶板16的顶部两侧，所述嵌式圆柱直杆14的两端与两块所述钢腹板8的内壁之间通过第二阻尼9相连。

所述钢牛腿包括钢牛腿顶板3、钢牛腿侧板4、钢牛腿底板1和钢牛腿腹板2，所述钢牛腿侧板4通过若干钢牛腿螺栓5固定在桥墩28的侧壁上方，所述钢牛腿顶板3和钢牛腿底板1水平设于钢牛腿侧板4一侧，且在二者之间竖直设置两块平行的钢牛腿腹板2，所述钢牛腿腹板2连接在钢牛腿侧板4一侧。

两个所述第一限位块12由上部的连接杆121和下部的套环122组成，两个所述连接杆121之间连接有若干第一阻尼19，所述套环122套装于所述嵌式圆柱直杆14的中部外侧，所述嵌式圆柱直杆14的两侧固定两个第二限位块11，所述第二限位块11呈圆柱形结构，两者内壁与所述第一限位块12的外壁之间设有间隙。

所述减震限位装置6包括减震座18、限位环20、碰撞橡胶圆环21和承重杆23，所述减震座18呈方形结构固定于所述固定顶板16的上表面，其顶部设有用于所述承重杆23底端插入的方形凹槽24，所述限位环20固定于所述承重杆23的顶部，所述碰撞橡胶圆环21固定于所述承重杆23的中部。

所述限位环20的内壁为波形粗糙面。

所述钢腹板8的截面呈外壁为斜边的直角三角形结构。

地震时，桥梁主梁22发生顺向位移，首先带动与其底部连接的固定钢板13发生移动，位于固定钢板13下部的第一限位块12随之移动，第一限位块12之间的第一阻尼19发生拉伸变形，吸收地震的一部分能量，随着地震强度的增大，第一限位块12与第二限位块11之间的距离减小，发生挤压变形，嵌式圆柱直杆14与限位环20的波形粗糙内壁之间产生相对滑动，发生进一步摩擦从而消耗地震能量。

当地震达到一定强度时，限位装置整体发生较大偏移，第二限位块11与限位环20发生挤压碰撞，并且挤压第二阻尼9形变，由于钢腹板8的固定支持作用，确保了装置整体在发生较大顺向位移时的稳定性。

当桥梁主梁22发生竖向位移时，减震限位装置6随之发生竖向位移，承重杆23的上部凹槽承载限位环20，承重杆23中部的碰撞橡胶圆环21与减震座18之间产生相对位移，进一步将地震带来的能量转换为内能，由于橡胶材料的碰撞刚度小，能较大地缓冲碰撞力，碰撞橡胶圆环21、第二阻尼9和第一阻尼19皆能提供一定的复原能力，从而使装置在维修或拆卸替换时能够简单迅速的进行，保证桥梁能够在地震后保留一定的功能。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，其特征在于：包括钢牛腿、减震限位装置（6）、钢腹板（8）、嵌式圆柱直杆（14）、第一限位块（12）和固定钢板（13），所述钢牛腿通过钢牛腿螺栓(5)固定在桥墩（28）侧壁上方，所述固定钢板（13）通过铆钉（15）固定于主梁（22）底部；固定顶板(16)通过固定螺栓(7)固定于钢牛腿顶部，所述减震限位装置（6）的底部固定于固定顶板(16)上部，其上部设有用于套装所述嵌式圆柱直杆（14）的限位环（20），所述第一限位块（12）的下部套装于所述嵌式圆柱直杆（14）的中部，其上部与所述固定钢板（13）的底部相连；所述钢腹板（8）固定于固定顶板(16)的顶部两侧，所述嵌式圆柱直杆（14）的两端与两块所述钢腹板（8）的内壁之间通过第二阻尼（9）相连。

2.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，其特征在于：所述钢牛腿包括钢牛腿顶板(3)、钢牛腿侧板(4)、钢牛腿底板(1)和钢牛腿腹板（2），所述钢牛腿侧板（4）通过若干钢牛腿螺栓(5)固定在桥墩（28）的侧壁上方，所述钢牛腿顶板(3)和钢牛腿底板(1)水平设于钢牛腿侧板(4)一侧，且在二者之间竖直设置两块平行的钢牛腿腹板(2)，所述钢牛腿腹板(2)连接在钢牛腿侧板(4)一侧。

3.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，其特征在于：两个所述第一限位块（12）由上部的连接杆（121）和下部的套环（122）组成，两个所述连接杆（121）之间连接有若干第一阻尼（19），所述套环（122）套装于所述嵌式圆柱直杆（14）的中部外侧，所述嵌式圆柱直杆（14）的两侧固定两个第二限位块（11），所述第二限位块（11）呈圆柱形结构，两者内壁与所述第一限位块（12）的外壁之间设有间隙。

4.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，其特征在于：所述减震限位装置（6）包括减震座（18）、限位环（20）、碰撞橡胶圆环（21）和承重杆（23），所述减震座（18）呈方形结构固定于所述固定顶板（16）的上表面，其顶部设有用于所述承重杆（23）底端插入的方形凹槽（24），所述限位环（20）固定于所述承重杆（23）的顶部，所述碰撞橡胶圆环（21）固定于所述承重杆（23）的中部。

5.根据权利要求4所述的一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，其特征在于：所述限位环（20）的内壁为波形粗糙面。

6.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置，其特征在于：所述钢腹板（8）的截面呈外壁为斜边的直角三角形结构。

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