CN218492268U - 一种公路桥梁用抗震机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种公路桥梁用抗震机构，包括桥墩、桥梁、铅芯隔震支座、抗震组件，所述桥墩顶部与所述桥梁底面之间设置所述铅芯隔震支座，所述铅芯隔震支座设置所述桥墩中点，所述抗震组件设置在所述铅芯隔震支座两侧的凹槽中，所述抗震组件一侧与所述桥梁底部固定连接，所述抗震组件另一侧与所述凹槽底部固定连接。本实用新型中，利用抗震组件中的橡胶垫、伸缩杆以及阻尼器对震动中竖直方向的力进行缓冲，通过抗震组件的阻尼器以及铅芯隔震支座中的铅芯自身在水平方向变形时的滞回阻尼吸收震动中水平方向的力，使得抗震机构在抵抗竖直方向的力的同时抵抗水平方向的力，在桥墩与桥梁具有的良好抗震效果，保证桥墩与桥梁的稳定。

Description

一种公路桥梁用抗震机构

技术领域

本实用新型涉及桥梁抗震技术领域，具体为一种公路桥梁用抗震机构。

背景技术

近年来，我国社会经济快速发展，桥梁工程的建设速度也不断加快。桥梁工程中的抗震设计也成为一个重要的话题，尤其是处于地震带的区域，更是要在桥梁工程的设计时考虑好抗震设计，确保桥梁在使用过程中的安全性与可靠性，满足我国社会经济的发展需求。为此需要一种专业的抗震设备进行辅助工作。

授权公告号为“CN206902544U”的实用新型公开了新型公路桥梁抗震支座，包括底座，所述底座顶部的两侧均设有连接杆，所述连接杆的顶部套设有放置箱，所述连接杆的表面套设有固定环，所述固定环的顶部与放置箱的连接处设置有第一减震弹簧，所述连接杆的顶部设有减震杆，所述减震杆的顶部套设有减震座，所述减震杆的顶部设有减震板，所述减震板的两侧均设有滑杆，所述减震座的两侧均开设有与滑杆相适配的滑槽，所述减震板顶部的两侧与减震座的连接处均设置有第二减震弹簧。本实用新型通过连接杆、固定环、第一减震弹簧、减震杆、减震板、滑杆、滑槽、第二减震弹簧和减震座相互配合，可对桥梁支座起到减震的作用，这样桥梁支座在使用时效果更好。但是该实用新型中的减震部件均为竖向减震，然而在桥梁在使用过程中会受到水平和竖直方向的力，这样的抗震支座只具有抵抗竖直方向的力而无法抵抗水平方向的力，使得公路桥梁在长时间使用时容易产生摇晃，甚至出现坍塌的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种公路桥梁用抗震机构，用以解决抗震支座只具有抵抗竖直方向的力而无法抵抗水平方向的力，使得公路、桥梁在发生较大的震动时容易产生摇晃，无法达到该有的减震抗震效果的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种公路桥梁用抗震机构，包括：桥墩、桥梁、铅芯隔震支座、抗震组件，所述桥墩顶部与所述桥梁底面之间设置所述铅芯隔震支座，所述铅芯隔震支座设置所述桥墩中点，所述抗震组件设置在所述铅芯隔震支座两侧的凹槽中，所述抗震组件一侧与所述桥墩顶部固定连接，所述抗震组件另一侧与所述凹槽底部固定连接。

优选的，所述铅芯隔震支座内从上到下依次设置上连接板、上封板、填充组件、下封板、下连接板，所述上连接板设置在所述桥梁底部，所述上连接板与所述桥梁底部通过预制螺栓固定连接；所述下连接板设置在所述桥墩顶部，所述下连接板与所述桥墩顶部通过预制螺栓固定连接。

优选的，所述填充组件包括：橡胶片、钢板，所述橡胶片设置若干，若干所述橡胶片设置在所述上封板与所述下封板之间；所述钢板设置若干，所述钢板设置在所述橡胶片之间，所述橡胶片与所述下封板、所述橡胶片与所述钢板、所述钢板与所述上封板之间通过硫化粘合在一起。

优选的，所述铅芯隔震支座还包括：铅芯，所述铅芯呈圆柱体，所述铅芯设置在所述上封板与所述下封板之间，所述铅芯贯穿所述钢板与所述橡胶片，所述铅芯顶部与底部分别与所述上封板和所述下封板接触。

优选的，所述铅芯隔震支座还包括：橡胶保护层，所述橡胶保护层内壁与所述上封板、所述下封板、所述钢板、所述橡胶片外侧固定连接。

优选的，所述抗震组件设置在所述桥梁与所述凹槽之间，所述抗震组件包括：橡胶垫、顶座、伸缩杆；所述橡胶垫设置在所述凹槽上方，所述橡胶垫顶部与所述桥梁底部固定连接，在所述橡胶垫底部依次设置所述顶座、所述伸缩杆，所述伸缩杆底部与所述凹槽底部固定连接。

优选的，在所述顶座靠近所述凹槽四侧设置阻尼器，所述阻尼器一端与所述凹槽内壁固定连接，所述阻尼器另一端与所述顶座侧面万向连接。

优选的，在所述桥墩两端设置锁定组件，所述锁定组件设置四个，所述锁定组件每两个一组分别设置在所述桥墩的左右两侧，所述锁定组件包括：活塞缸体、活动杆，所述活塞缸体底部通过第一固定件与所述桥墩顶部固定连接，所述活动杆一端在所述活塞缸体内，另一端通过第二固定件与所述桥梁底部固定连接，所述活动杆在所述活塞缸体一端设置活塞，所述活塞外壁与所述活塞缸体内壁滑动连接，在所述活塞与所述活塞缸体底部之间设置第一弹簧，所述第一弹簧一端与所述活塞底部固定连接，另一端与所述活塞杆体底部固定连接，在所述活塞与所述活塞缸体顶部之间设置第二弹簧，所述第二弹簧套设在所述活动杆外部，所述第二弹簧一端与所述活塞底部固定连接，另一端与所述活塞缸体顶部固定连接，在所述活塞外部与所述活塞缸体内部之间填充剪切增稠流体。

优选的，在所述活塞缸体顶部设置密封圈，所述密封圈顶部与所述活塞缸体顶部内壁固定连接，所述密封圈底部与所述剪切增稠流体顶部接触。

优选的，在所述活塞缸体与所述活动杆外部设置橡胶层，所述橡胶层顶部和底部分别与所述桥梁和所述桥墩固定连接。

本实用新型的技术方案具有以下优点：本实用新型利用抗震组件中的橡胶垫、伸缩杆以及阻尼器对震动时竖直方向的力进行缓冲，对于震动时水平方向的力，一部分通过抗震组件的阻尼器缓冲，另一部分利用铅芯隔震支座中的铅芯自身在水平方向变形时的滞回阻尼进行缓冲，使得抗震机构在抵抗竖直方向的力的同时抵抗水平方向的力，在桥墩与桥梁具有的良好抗震效果，保证桥墩与桥梁的稳定。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型中抗震机构的结构示意图；

图2为本实用新型中抗震机构在A-A处的局部剖视图；

图3为本实用新型中铅芯橡胶支座的结构示意图；

图4为本实用新型中抗震组件的结构示意图；

图5为本实用新型中锁定组件的结构示意图。

图中：1、桥墩；2、桥梁；3、铅芯隔震支座；4、抗震组件；5、锁定组件；6、凹槽；31、上连接板；32、下连接板；33、上封板；34、下封板；35、钢板；36、橡胶片；37、铅芯；38、橡胶保护层；41、橡胶垫；42、顶座；43、伸缩杆；44、阻尼器；51、活塞缸体；52、活动杆，53、第一固定件；54、第二固定件；55、活塞；57、第一弹簧；58、第二弹簧；59、剪切增稠流体；61、密封圈；62、橡胶层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例1：

本实用新型实施例提供了一种公路桥梁用抗震机构，如图1-2所示，包括：桥墩1、桥梁2、铅芯隔震支座3、抗震组件4，所述桥墩1顶部与所述桥梁2底面之间设置所述铅芯隔震支座3，所述铅芯隔震支座3设置所述桥墩1中点，所述抗震组件4设置在所述铅芯隔震支座3两侧的凹槽6中，所述抗震组件4一侧与所述桥梁2底部固定连接，所述抗震组件4另一侧与所述凹槽6底部固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

桥墩1与桥梁2之间设置铅芯隔震支座3，抗震组件4设置在铅芯隔震支座两侧的凹槽6中，在日常使用中，利用铅芯隔震支座3自身良好的竖向承载力性能以及抗震组件4承担桥梁2的重力以及对日常使用时的振动进行吸收，维持桥墩1与桥梁2日常的稳定；在发生较大的震动时，抗震组件4将一部分竖直方向的力直接吸收，另一部分的力转化为水平方向的力进行吸收，将震动时产生的水平方向的力，一部分通过抗震组件4吸收，另一部分通过铅芯隔震支座3自身在水平方向则具有较好的柔性,利用变形时有很大的滞回阻尼吸收，使得桥墩1与桥梁2之间产生良好的抗震隔震效果，保障了桥梁2的稳定性。

实施例2

在上述实施例1的基础上，如图1-3所示，所述铅芯隔震支座3内从上到下依次设置上连接板31、上封板33、填充组件、下封板34、下连接板32，所述上连接板31设置在所述桥梁2底部，所述上连接板31与所述桥梁2底部通过预制螺栓固定连接；所述下连接板32设置在所述桥墩1顶部，所述下连接板32与所述桥墩1顶部通过预制螺栓固定连接；

所述填充组件包括：橡胶片36、钢板35，所述橡胶片36设置若干，若干所述橡胶片36设置在所述上封板33与所述下封板34之间；所述钢板35设置若干，所述钢板35设置在所述橡胶片36之间，所述橡胶片36与所述下封板34、所述橡胶片36与所述钢板35、所述钢板35与所述上封板33之间通过硫化粘合在一起；

所述铅芯隔震支座3还包括：铅芯37，所述铅芯37呈圆柱体，所述铅芯37设置在所述上封板33与所述下封板34之间，所述铅芯37贯穿所述钢板35与所述橡胶片36，所述铅芯37顶部与底部分别与所述上封板33和所述下封板34接触；

所述铅芯隔震支座3还包括：橡胶保护层38，所述橡胶保护层38内壁与所述上封板33、所述下封板34、所述钢板35、所述橡胶片36外侧固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

铅芯橡胶支座3中的铅芯37可以是一根或几根,这样可以通过调节铅芯37的直径或截面积来决定其吸收和耗散振动能量的功能,使支座的设计有较大灵活性；

铅芯橡胶支座3内的橡胶片36、钢板35与铅芯37构成了一个紧凑的隔震装置，在静力荷载或者较低水平力作用下，因具有较高的初始刚度,其变形很小，竖向刚度很大，可支承桥梁2结构的恒重和活载，保证了在静力荷载或者较低水平力的良好使用性；

在发生较大的震动时，橡胶片36、钢板35与铅芯37在水平方向则具有较好的柔性,以满足水平方向较大的变位,使桥梁2结构的振动长周期化，减小震动；同时铅芯37的高弹塑性使它在变形时有很大的滞回阻尼，利用滞回阻尼吸收震动产生的水平方向的力，在桥墩1与桥梁2之间产生明显的隔震、抗震效果；

外层的橡胶保护层38、上封板33与下封板34，避免了铅芯橡胶支座3内部的铅芯37流出，保护了环境，同时延长了铅芯橡胶支座3的使用寿命。

实施例3

在实施例1或2的基础上，如图1、2、4所示，所述抗震组件4设置在所述桥梁2与所述凹槽6之间，所述抗震组件4包括：橡胶垫41、顶座42、伸缩杆43；所述橡胶垫41设置在所述凹槽6上方，所述橡胶垫41顶部与所述桥梁2底部固定连接，在所述橡胶垫41底部依次设置所述顶座42、所述伸缩杆43，所述伸缩杆43底部与所述凹槽6底部固定连接；

在所述顶座42靠近所述凹槽6四侧设置阻尼器44，所述阻尼器44一端与所述凹槽6内壁铰链连接，所述阻尼器44另一端与所述顶座42侧面万向连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

在日常的使用场景中，由橡胶垫41、伸缩杆43承担桥梁2的重力，其次由阻尼器44缓冲桥梁2与桥墩1之间的轻微晃动，维持桥梁2与桥墩1的稳定。

在发生较大的震动时，震动产生的竖直方向的力，一部分通过橡胶垫41缓冲，一部分通过橡胶垫41和顶座42传送到伸缩杆43，通过伸缩杆43的上下移动进行缓冲，另一部分通过橡胶垫41和顶座42传送到阻尼器44处，顶座42向下移动的同时，阻尼器44万向连接一端向下移动，使得阻尼器44被压缩，通过压缩阻尼器44进行缓冲，吸收震动时在竖直方向产生能量，从而保障了桥梁2在竖直方向的稳定性；

在发生较大的震动时，震动时产生的水平方向的力使得桥梁2在水平方向会发生摆动，由于阻尼器44一端与凹槽6内壁固定连接，在桥梁2水平方向发生摆动时，凹槽6一侧的阻尼器44被压缩，凹槽6另一侧的阻尼器44被拉伸，通过压缩或者拉伸阻尼器44进行缓冲，吸收震动时在水平方向产生能量，保障了桥梁2在水平方向的稳定性；

实施例4

在实施例1-3中任一项的基础上，如图1、2、5所示，在所述桥墩1两端设置锁定组件5，所述锁定组件5设置四个，所述锁定组件5每两个一组分别设置在所述桥墩1的左右两侧，所述锁定组件5包括：活塞缸体51、活动杆52，所述活塞缸体51底部通过第一固定件53与所述桥墩1顶部固定连接，所述活动杆52一端在所述活塞缸体51内，另一端通过第二固定件54与所述桥梁2底部固定连接，所述活动杆52在所述活塞缸体51一端设置活塞55，在所述活塞55与所述活塞缸体51底部之间设置第一弹簧57，所述第一弹簧57一端与所述活塞55底部固定连接，另一端与所述活塞55杆体底部固定连接，在所述活塞55与所述活塞缸体51顶部之间设置第二弹簧58，所述第二弹簧58套设在所述活动杆52外部，所述第二弹簧58一端与所述活塞55底部固定连接，另一端与所述活塞缸体51顶部固定连接，在所述活塞55外部与所述活塞缸体51内部之间填充剪切增稠流体59；

在所述活塞缸体51顶部设置密封圈61，所述密封圈61顶部与所述活塞缸体51顶部内壁固定连接，所述密封圈61底部与所述剪切增稠流体59顶部接触；

在所述活塞缸体51与所述活动杆52外部设置橡胶层62，所述橡胶层62顶部和底部分别与所述桥梁2和所述桥墩1固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

剪切增稠流体59在不受冲击时，剪切增稠流体59中的粒子互不干扰呈液态，受到冲击：剪切增稠流体59中的粒子激烈碰撞，剪切增稠流体59变为固态；

在日常的使用场景中，桥梁2与桥墩1产生的震动较小，剪切增稠流体59中的粒子互不干扰呈液态，利用活塞55两侧的第一弹簧57与第二弹簧58产生的弹力，利用产生的弹力与桥梁2与桥墩1产生的震动相抵消，减弱桥梁2与桥墩1在日常使用时的震动，维持桥梁2与桥墩1日常的稳定；

在发生较大的震动时，桥梁2与桥墩1产生的震动较大，剪切增稠流体59中的粒子激烈碰撞，剪切增稠流体59变为固态，活塞55固定在剪切增稠流体59中的同时，活塞55两侧的第一弹簧57与第二弹簧58也固定在剪切增稠流体59中，实现了活塞缸体51与活动杆52的固定连接，即桥墩1与桥梁2的锁定，避免了桥墩1与桥梁2之间发生大幅度摆动而使得桥梁2掉落的情况发生；

密封圈61的设置防止剪切增稠流体59流出活塞缸体51；

橡胶层62的设置保护内部的部件，延长设备的使用寿命。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种公路桥梁用抗震机构，其特征在于，包括：桥墩(1)、桥梁(2)、铅芯隔震支座(3)、抗震组件(4)，所述桥墩(1)顶部与所述桥梁(2)底面之间设置所述铅芯隔震支座(3)，所述铅芯隔震支座(3)设置所述桥墩(1)中点，所述抗震组件(4)设置在所述铅芯隔震支座(3)两侧的凹槽(6)中，所述抗震组件(4)一侧与所述桥梁(2)底部固定连接，所述抗震组件(4)另一侧与所述凹槽(6)底部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种公路桥梁用抗震机构，其特征在于，所述铅芯隔震支座(3)内从上到下依次设置上连接板(31)、上封板(33)、填充组件、下封板(34)、下连接板(32)，所述上连接板(31)设置在所述桥梁(2)底部，所述上连接板(31)与所述桥梁(2)底部通过预制螺栓固定连接；所述下连接板(32)设置在所述桥墩(1)顶部，所述下连接板(32)与所述桥墩(1)顶部通过预制螺栓固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种公路桥梁用抗震机构，其特征在于，所述填充组件包括：橡胶片(36)、钢板(35)，所述橡胶片(36)设置若干，若干所述橡胶片(36)设置在所述上封板(33)与所述下封板(34)之间；所述钢板(35)设置若干，所述钢板(35)设置在所述橡胶片(36)之间，所述橡胶片(36)与所述下封板(34)、所述橡胶片(36)与所述钢板(35)、所述钢板(35)与所述上封板(33)之间通过硫化粘合在一起。

4.根据权利要求3所述的一种公路桥梁用抗震机构，其特征在于，所述铅芯隔震支座(3)还包括：铅芯(37)，所述铅芯(37)呈圆柱体，所述铅芯(37)设置在所述上封板(33)与所述下封板(34)之间，所述铅芯(37)贯穿所述钢板(35)与所述橡胶片(36)，所述铅芯(37)顶部与底部分别与所述上封板(33)和所述下封板(34)接触。

5.根据权利要求3所述的一种公路桥梁用抗震机构，其特征在于，所述铅芯隔震支座(3)还包括：橡胶保护层(38)，所述橡胶保护层(38)内壁与所述上封板(33)、所述下封板(34)、所述钢板(35)、所述橡胶片(36)外侧固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种公路桥梁用抗震机构，其特征在于，所述抗震组件(4)设置在所述桥梁(2)与所述凹槽(6)之间，所述抗震组件(4)包括：橡胶垫(41)、顶座(42)、伸缩杆(43)；所述橡胶垫(41)设置在所述凹槽(6)上方，所述橡胶垫(41)顶部与所述桥梁(2)底部固定连接，在所述橡胶垫(41)底部依次设置所述顶座(42)、所述伸缩杆(43)，所述伸缩杆(43)底部与所述凹槽(6)底部固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种公路桥梁用抗震机构，其特征在于，在所述顶座(42)靠近所述凹槽(6)四侧设置阻尼器(44)，所述阻尼器(44)一端与所述凹槽(6)内壁铰链连接，所述阻尼器(44)另一端与所述顶座(42)侧面万向连接。

8.根据权利要求1所述的一种公路桥梁用抗震机构，其特征在于，在所述桥墩(1)两端设置锁定组件(5)，所述锁定组件(5)设置四个，所述锁定组件(5)每两个一组分别设置在所述桥墩(1)的左右两侧，所述锁定组件(5)包括：活塞缸体(51)、活动杆(52)，所述活塞缸体(51)底部通过第一固定件(53)与所述桥墩(1)顶部固定连接，所述活动杆(52)一端在所述活塞缸体(51)内，另一端通过第二固定件(54)与所述桥梁(2)底部固定连接，所述活动杆(52)在所述活塞缸体(51)一端设置活塞(55)，在所述活塞(55)与所述活塞缸体(51)底部之间设置第一弹簧(57)，所述第一弹簧(57)一端与所述活塞(55)底部固定连接，另一端与所述活塞(55)杆体底部固定连接，在所述活塞(55)与所述活塞缸体(51)顶部之间设置第二弹簧(58)，所述第二弹簧(58)套设在所述活动杆(52)外部，所述第二弹簧(58)一端与所述活塞(55)底部固定连接，另一端与所述活塞缸体(51)顶部固定连接，在所述活塞(55)外部与所述活塞缸体(51)内部之间填充剪切增稠流体(59)。

9.根据权利要求8所述的一种公路桥梁用抗震机构，其特征在于，在所述活塞缸体(51)顶部设置密封圈(61)，所述密封圈(61)顶部与所述活塞缸体(51)顶部内壁固定连接，所述密封圈(61)底部与所述剪切增稠流体(59)顶部接触。

10.根据权利要求8所述的一种公路桥梁用抗震机构，其特征在于，在所述活塞缸体(51)与所述活动杆(52)外部设置橡胶层(62)，所述橡胶层(62)顶部和底部分别与所述桥梁(2)和所述桥墩(1)固定连接。

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