CN220952914U - 一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置，其包括固定端用于与桥台弹性件以上的结构固定连接的活动件，活动端能插入阻尼腔中与阻尼液接触，能将桥台传递的荷载转换成横向和竖向方向的相对运动进行释放；活动件包括能相对于承台横向水平移动和竖向移动的滑动部件，滑动部件能在阻尼腔内沿其平面方向的移动以剪切阻尼液从而产生抑制运动的阻尼力释放荷载。其能够应对桥梁在车辆荷载、温度荷载、风荷载和地震荷载等，通过降低承台与上部结构之间的相对位移、削弱冲击荷载以及耗散外部能量来提高桥梁的稳定性。这种设计考虑到桥梁在不同方向上的受力情况，因此具备更好的多向振动控制能力，从而保护桥梁结构免受过大的冲击荷载影响。

Description

一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置

技术领域

本实用新型属于振动控制技术领域、适用于各种桥梁结构上安装，具体为一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置。

背景技术

随着我国经济近年来迅猛发展，各种型式的大跨度大体量的桥梁应需而建，桥梁结构在正常通行过程，经受着多方荷载效应的作用，桥台与其之上结构之间需要布置阻尼器实现耗能，传统的筒式阻尼器在一定程度上能发挥阻尼作用，但是由于使用环境恶劣及其自身的不适用性，筒式阻尼器的使用寿命大大低于其设计工作寿命，还存在一些缺点，如功能单一：许多传统的粘滞阻尼器只能应对单一方向的振动，例如水平或垂直方向的振动。这意味着在多方向振动的情况下，当前的粘滞阻尼器无法提供全面的能量转化和吸收能力。安装位置限制：由于桥梁结构的特殊性，传统粘滞阻尼器的安装位置通常受到限制，这些装置需要预先设计和布局，往往需要在桥梁结构中留出特定的空间和支撑点，这种限制使得在已建成的桥梁上添加或更换粘滞阻尼器变得复杂和昂贵，也会导致传统粘滞阻尼器通常需要定期维护和检查时，在桥梁结构上进行维护工作非常困难，包括检查阻尼器的磨损程度、更换液体介质等。这可能导致桥梁的停用时间增加和维护成本上升。由于桥梁常常受到复杂的多向振动作用，这种功能单一的限制会影响到整体的减震效果；桥梁在面对车辆经过时的晃动、风吹或地震的振动时，会承受多向性且复杂的振动方向。这种特殊性使得阻尼器在应对这些振动方向上难以做到非常出色。传统的阻尼器设计主要针对单向振动进行优化，因此在多向振动方向上的效果可能会有所不足。这是因为多向振动涉及到对不同方向上的振动能量进行有效的控制和吸收，而传统阻尼器设计通常无法同时满足各个方向上的需求。故，研究开发适用于桥梁结构的阻尼器，是减震隔震行业内的重点难点。

发明内容

为解决上述现有技术存在的不足和缺陷，发明人经过研究设计，现提供了一种多控型粘滞阻尼装置，其能够应对桥梁在车辆荷载、温度荷载、风荷载和地震荷载等荷载效应作用下所面临的挑战，通过降低承台与上部结构之间的相对位移、削弱冲击荷载以及耗散外部能量来提高桥梁的稳定性。该多控型粘滞阻尼装置在正常工作过程中，不仅能够有效降低桥梁受到的承台和上部结构之间的相对位移，还能够释放并减缓不利方向上的变形。这种设计考虑到桥梁在不同方向上的受力情况，因此具备更好的多向振动控制能力。无论是来自车辆经过时的晃动、温度或强风或地震产生的荷载，该装置都可以充分耗散外部能量，从而保护桥梁结构免受过大的冲击荷载影响。

具体的，本实用新型是这样实现的：

一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置，包括：活动件和阻尼腔与阻尼液，活动件固定端用于与桥台弹性件以上的结构固定连接，活动端能插入阻尼腔中与阻尼液接触，能将桥台传递的荷载转换成横向和竖向方向的相对运动进行释放；活动件包括能相对于承台横向水平移动和竖向移动的滑动部件，阻尼腔与阻尼液，与桥台弹性件以下的承台结构固定连接，用于容纳阻尼液，使得滑动部件能在阻尼腔内沿其平面方向的移动以剪切阻尼液从而产生抑制运动的阻尼力释放荷载。

进一步的，所述活动件包括：上连接板、固定安装在桥台的纵梁靠近承台的底部上，沿横桥向方向上安装有若干条滑块；滑轨组、若干条滑轨，安装在中连接板上方，用于与若干条滑块相适配安装，使滑块能在滑轨内横桥向位移；中连接板、上平面用于安装滑轨组，下平面用于安装若干块并列垂直的插板，插板，安装方向与滑轨组的运动方向垂直，并插入于阻尼腔内浸泡在阻尼液中，能在阻尼腔内沿其所在平面方向内移动。

进一步的，所述阻尼腔通过横向安装在桥梁承台上的安装架进行安装固定，使得阻尼腔与活动件适配性安装连接。

进一步的，所述阻尼腔包括两块端板、分别固定安装在侧板和隔板的两端，构成阻尼腔端壁；两块侧板、分别垂直地固定安装在腔底板两边与端板连接，构成阻尼腔侧壁；与端板和侧板相连接安装构成阻尼腔底板的腔底板；若干块隔板，相互平行、竖向垂直的安装在腔底板上、两端与侧板连接固定，隔板与侧板之间或隔板与相连隔板之间形成多个容腔结构，所述插板能插入个容腔内与阻尼液接触并能在所述容腔结构内移动。

进一步的，所述上连接板的下平面还固定安装有多个限位件，位置设置在滑轨的两端，用于防止滑块脱落。

进一步的，位于侧板的外侧面上，还设置有与隔板相平行的中加强梁；侧板的上端处水平设置有两个上加强梁，其安装方向与隔板平行，且呈相对的槽型结构，能防止阻尼液溢出流失。

进一步的，还包括若干个呈方阵结构布置的定距件，定距件固定安装在插板的两面上，使得插板两侧不与隔板壁或阻尼腔内壁相接触。

本实用新型的工作原理：活动件通过与桥台弹性件以上的结构固定连接，并插入阻尼腔中与阻尼液接触。当桥台传递荷载时，活动件将其转换成横向和竖向方向的相对运动，并通过阻尼装置进行释放。活动件包括能够在横向水平和竖向方向上移动的滑动部件，这些滑动部件安装在上连接板的下方，与滑轨组相适配安装，使滑块能够在滑轨内进行横桥向位移；而中连接板上安装有若干块并列垂直的插板，插板的安装方向与滑轨组的运动方向垂直，并插入阻尼腔内浸泡在阻尼液中，阻尼腔通过横向安装在桥梁承台上的安装架进行安装固定，与活动件适配性连接。通过侧板、若干块隔板，构成多个容腔结构。这些插板能在阻尼腔内沿其所在平面方向内移动，剪切阻尼液，实现在插板平面方向上的荷载释放，而于该方向垂直的荷载，则由滑轨组进行释放，实现了多向振动释放和吸收转换的功能，能进一步保障桥体的安全，在侧板的外侧面设置了与隔板相平行的中加强梁以及上加强梁，起到加强结构和防止阻尼液溢出流失的作用。

本实用新型的有益效果介绍：本实用新型通过活动件和阻尼腔的设计，配合活动件的横向滑轨，形成相互垂直的两个运动方向，从而能够将桥台传递的荷载转换成横向和竖向方向的相对运动，并通过阻尼装置进行释放。这样可以实现多方向的载荷转换和释放，提高了桥梁结构的稳定性和安全性。阻尼腔内的阻尼液在滑动部件移动时被剪切，产生阻尼力来释放载荷的运动。这种粘滞阻尼装置具有简单可靠的结构，并且能够提供稳定和持久的阻尼效果，有效减少结构振动和震动带来的影响。通过滑动部件、插板和容腔结构的设计，该技术方案能够灵活适应不同方向和大小的荷载。该技术方案通过转换和释放荷载，减轻桥梁结构所承受的压力，提高结构的安全性和可靠性。有别于活塞式的阻尼器，机械式、长寿命，方便检修维护，阻尼装置的设计可以有效减少结构受力，延长结构的使用寿命。各个组件都经过合理的设计和布局，使得装置的安装和维护变得更加便利。例如，阻尼腔通过安装架固定在桥梁承台上，滑动部件、插板和容腔结构的设计使得其操作和维护都较为简单；该技术方案能够实现多方向的施放载荷的运动、提供高效粘滞阻尼效果、灵活适应不同荷载、提升结构安全和可靠性，并具有便利的安装和维护特点。

附图说明

图1为本实用新型一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置的结构主视图；

图2为本实用新型一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置的侧向剖面结构示意图；

图3为本实用新型一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置的立体结构示意图；

图4为本实用新型一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置的结构俯视图；

图5为上连接板的结构主视图；

图6为本实用新型插板和定距件的结构示意图；

图7为阻尼腔与阻尼液的结构立体图；

图8为阻尼腔与阻尼液的结构侧视图；

图9为实施例1中本实用新型的安装示意和使用状态示意图；

图10为本实用新型一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置的结构立体图。

其中：1-上连接板，2-阻尼腔，201-上加强梁，202-隔板，203-端板，204-侧板，205-中加强梁，206-腔底板，3-滑轨组，301-滑块，302-导轨，4-滑轨连接板，5-中连接板，6-插板，7-定距件，8-限位件，9-安装架，10-纵梁，11-承台。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例1：

1、准备工作：

确定需要安装桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置的桥梁位置和需求。

确认所需的材料和工具：活动件、阻尼腔2、阻尼液、滑动部件、插板6、限位件8等。

2、安装活动件：

将活动件的固定端与桥台弹性件以上的结构固定连接。在上连接板1的下平面固定安装多个限位件8，位置设置在滑轨两端，以防止滑块301脱落。在侧板204的外侧面上设置与隔板202相平行的中加强梁205，以增加结构稳定性。

安装滑动部件和插板6：在上连接板1的下平面固定安装若干条滑块301，确保其位置在滑轨两侧。安装滑轨组3，使其与滑块301相适配并能在滑轨内横桥向移动。安装中连接板5上的若干块并列垂直的插板6，使其安装方向与滑轨组3运动方向垂直；

安装定距件7：在插板6的两面上固定安装若干个呈方阵结构布置的定距件7，使得插板6两侧不与隔板202壁或阻尼腔2内壁相接触。

水平设置两个上加强梁201于侧板204的上端处，其安装方向与隔板202平行，并呈相对的槽型结构，以防止阻尼液溢出流失。

3、安装阻尼腔2：

根据设计要求，在桥梁承台11上选择合适的位置，安装横向的安装架9，并通过螺栓等工具和必要措施固定阻尼腔2。将两块端板203固定在侧板204和隔板202的两端上，形成阻尼腔2端壁。将两块侧板204垂直地固定在腔底板206两边并与端板203连接，形成阻尼腔2侧壁。安装构成阻尼腔2底板的腔底板206，并确保稳固性。安装若干块隔板202，使其相互平行、竖向垂直，并与腔底板206、侧板204连接，形成多个容腔结构。将活动件的活动端、即插板6插入阻尼腔2的容腔之中与阻尼液接触。插板6能在所在平面方向内移动。

完成以上步骤后，桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置的实施方式即完成。整个操作过程应严格按照设计要求和安全规范进行，并确保所有组件的安装牢固、位置准确、功能正常。在实施操作过程中，可根据具体情况进行调整和细节处理，以保证最佳的技术效果。

本实施例提供了一种粘滞阻尼装置，用于控制桥梁在正常通行时所受到的多向位移。该装置安装于桥梁纵梁10和承台11连接处，纵梁10通过橡胶支座支撑在承台11上，而桥梁受到车辆荷载、温度荷载、风荷载和地震荷载的影响会产生多向位移。对于竖向和纵桥向的位移，纵梁10将外部荷载传递给活动件。活动件在运动过程中，插板6与阻尼腔2产生相对的竖向和水平运动，剪切阻尼液。这里的阻尼液扮演着重要角色，它填充在阻尼腔2内，通过剪切阻尼液来抑制运动，将外部能量转化为热量耗散。对于横桥向的位移，即插板6平面外的位移方向，滑轨组3起到释放作用。滑轨组3由滑块301和导轨302组成，所述滑块301与滑轨连接板4固定连接，所述滑轨连接板4与中连接板5固定连接。传递竖向和水平纵桥向的荷载，即传递插板6平面内方向的荷载。横桥向的荷载通过滑块301和导轨302之间的相对运动来释放。

这种粘滞阻尼装置在桥梁工程中具有重要意义。它可以有效控制桥梁受到的位移，并通过阻尼液将能量转化为热量耗散，降低了结构的振动响应。同时，通过滑轨组3的设计，横桥向的位移也得到了合理的处理，保证了桥梁的稳定性和安全性。本实施的粘滞阻尼装置为桥梁工程提供了一种优化的解决方案。它不仅能够减小桥梁的位移，还能够提高桥梁的抗震能力和舒适性，为桥梁的长期使用和维护带来了便利。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置 ，其特征在于包括：

活动件，固定端用于与桥台弹性件以上的结构固定连接，活动端能插入阻尼腔（2）中与阻尼液接触，能将桥台传递的荷载转换成横向和竖向方向的相对运动进行释放；活动件包括能相对于承台（11）横向水平移动和竖向移动的滑动部件，

阻尼腔（2）与阻尼液，与桥台弹性件以下的承台（11）结构固定连接，用于容纳阻尼液，使得滑动部件能在阻尼腔（2）内沿其平面方向的移动以剪切阻尼液从而产生抑制运动的阻尼力释放荷载。

2.根据权利要求1所述的桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置，其特征在于所述活动件包括：

上连接板（1）、固定安装在桥台的纵梁（10）靠近承台（11）的底部上，沿横桥向方向上安装有若干条滑块（301）；

滑轨组（3）、若干条滑轨，安装在中连接板（5）上方，用于与若干条滑块（301）相适配安装，使滑块（301）能在滑轨内横桥向位移；

中连接板（5）、上平面用于安装滑轨组（3），下平面用于安装若干块并列垂直的插板（6），

插板（6），安装方向与滑轨组（3）的运动方向垂直，并插入于阻尼腔（2）内浸泡在阻尼液中，能在阻尼腔（2）内沿其所在平面方向内移动。

3.根据权利要求2所述的桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置，其特征在于所述阻尼腔（2）通过横向安装在桥梁承台（11）上的安装架（9）进行安装固定，使得阻尼腔（2）与活动件适配性安装连接。

4.根据权利要求2或3所述的桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置，其特征在于所述阻尼腔（2）包括

端板（203）、两块，分别固定安装在侧板（204）和隔板（202）的两端，构成阻尼腔（2）端壁；

侧板（204）、两块，分别垂直地固定安装在腔底板（206）两边与端板（203）连接，构成阻尼腔（2）侧壁；

腔底板（206）、与端板（203）和侧板（204）相连接安装构成阻尼腔（2）的底板；

隔板（202），若干块，相互平行、竖向垂直的安装在腔底板（206）上、两端与侧板（204）连接固定，隔板（202）与侧板（204）之间或隔板（202）与相连隔板（202）之间形成多个容腔结构，所述插板（6）能插入个容腔内与阻尼液接触并能在所述容腔结构内移动。

5.根据权利要求2所述的桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置，其特征在于所述上连接板（1）的下平面还固定安装有多个限位件（8），位置设置在滑轨的两端，用于防止滑块（301）脱落。

6.根据权利要求4所述的桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置，其特征在于位于侧板（204）的外侧面上，还设置有与隔板（202）相平行的中加强梁（205）；

侧板（204）的上端处水平设置有两个上加强梁（201），其安装方向与隔板（202）平行，且呈相对的槽型结构，能防止阻尼液溢出流失。

7.根据权利要求4所述的桥梁用墙型多维长效粘滞阻尼装置，其特征在于还包括若干个呈方阵结构布置的定距件（7），定距件（7）固定安装在插板（6）的两面上，使得插板（6）两侧不与隔板（202）壁或阻尼腔（2）内壁相接触。