本发明专利技术涉及一种连续梁桥自复位摩擦减震装置,实施例一包括水平设置的水平螺旋杆、摩擦筒、固定板、复位装置、承台和连接牛腿；实施例二包括摩擦传力装置、承台、复位装置和连接牛腿，上述两种本发明专利技术均构造简单、经济耐用、便于检查与维护，利用螺旋坡度传力，达到连续梁桥各墩在地震作用下协同受力的目的，同时，通过机械摩擦，实现消耗地震能量的目的，适用于公路桥、铁路桥、城市桥梁及各类大型连续梁结构的新建抗震设计及既有建筑抗震加固。
【技术实现步骤摘要】
一种连续梁桥自复位摩擦减震装置
本专利技术涉及一种连续梁桥自复位摩擦减震装置,属于桥梁减隔震
，具体为适用于公路桥、铁路桥、城市桥梁及各类大型连续梁结构的新建抗震设计及既有建筑抗震加固。
技术介绍
为满足温度荷载作用下引起的梁墩变位需求，一般一联连续梁桥只设置一个固定墩，连续梁桥固定墩几乎承担了全部水平地震作用，而滑动墩抗震潜能未得到发挥和利用。虽然既有减隔震支座和被动耗能装置通过合理的参数设置能够达到一定的减震耗能效果，但都以牺牲位移为代价，更换减隔震支座、加设阻尼器等减震措施，不仅工程量大、成本高，而且并未改变连续梁桥固定墩单独承受水平地震作用，滑动墩抗震潜能未得到发挥和利用的现状；水平滑动支座存在发挥减震作用后不能复位的缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种构造简单、经济耐用、便于检查与维护，使连续梁桥各墩在地震作用下协同受力的连续梁桥自复位摩擦减震装置。本专利技术采用如下技术方案：本专利技术连续梁桥自复位摩擦减震装置，包括水平设置的水平螺旋杆、摩擦筒、固定板、复位装置、承台和连接牛腿；所述连接牛腿固定安装在梁体底部，所述承台固定安装在滑动墩顶部，所述复位装置设置在承台的空腔内，所述固定板分别固定安装在承台的两侧端顶部，所述摩擦筒嵌置在两个固定板之间且可绕其中心轴转动，所述水平螺旋杆穿过固定板和摩擦筒且其两端分别固定在连接牛腿内侧。本专利技术所述摩擦筒包括筒体以及间隔均匀设置在筒体内腔的隔板在所述隔板上设置I形孔；所述水平螺旋杆穿过I形孔，水平螺旋杆螺旋顶壁与I形孔之间内侧壁之间间隙配合；相邻两个隔板之间容纳水平螺旋杆的整数倍个节段。本专利技术所述固定板包括方形板、设置在方形板外侧的外圆孔以及设置在方形板内侧的内圆孔，所述外圆孔和内圆孔连通，所述摩擦筒两端嵌置在两个固定板的内圆孔之间且与内圆孔间隙配合；水平螺旋杆穿过外圆孔；外部圆孔直径略大于水平螺旋杆外径。本专利技术所述承台包括锥台状的承台体，在承台体内设置中空的空腔。本专利技术所述复位装置包括复位弹簧、挡板以及拉索，所述挡板固定安装在空腔上部内,所述复位弹簧顶部固定在挡板底部，拉索一端固定安装在复位弹簧底端,拉索另一端穿过挡板固定安装在摩擦筒底部。本专利技术连续梁桥自复位摩擦减震装置，包括摩擦传力装置、承台、复位装置和连接牛腿，所述连接牛腿固定安装在梁体底部，所述承台固定安装在滑动墩顶部，所述复位装置顶部固定安装在连接牛腿下端内侧，所述摩擦传力装置两端分别对应的安装在复位装置上方,所述摩擦传力装置穿过承台上部。本专利技术所述摩擦传力装置包括水平螺旋杆、固定安装在水平螺旋杆两端的圆形板以及固定安装在圆形板外侧的摩擦层；所述摩擦层外侧与连接牛腿之间间隙设置。本专利技术所述承台包括固定安装在滑动墩顶部的底座、设置在底座顶部使水平螺旋杆节段旋转所需的空腔以及I形孔；所述I形孔设置在底座对应的外侧壁及两相邻的空腔之间的隔板上；本专利技术所述复位装置包括复位弹簧、固定安装在复位弹簧顶部的安装板以及拉索；所述安装板一端固定安装在连接牛腿下端内侧，所述拉索一端与复位弹簧底部连接，所述拉索另一端穿过安装板与圆形板底部固定。本专利技术圆形板为钢板，所述摩擦层为聚四氟乙烯层。本专利技术积极效果如下：本专利技术包括水平设置的水平螺旋杆、摩擦筒、固定板、复位装置、承台和连接牛腿的结构的积极效果为：本专利技术摩擦筒两端嵌置在两个固定板的内圆孔之间内，圆孔用于支撑及固定摩擦筒；内圆孔直径与摩擦筒外径相匹配，在充分限制摩擦筒横、竖位移的同时，摩擦筒可绕其中心轴自由转动；水平螺旋杆螺旋顶壁与I形孔之间内侧壁之间间隙配合，其满足连续梁桥正常运营状态下梁墩最大变位需求，地震时水平螺旋杆与I形孔壁摩擦接触，耗散地震能量，使滑动墩与固定墩协同抗震，提高连续梁桥的抗震性能，相邻两个隔板之间容纳水平螺旋杆的整数倍个节段，水平螺旋杆的每节段螺旋的坡度决定了其与I形孔接触后推动摩擦筒转动所需的力的大小，通过调整摩擦筒的直径以及分配在筒壁的质量，可改变摩擦筒发生转动所需的推力，通过调整隔板的数量，在一定墩梁相对位移下，可调整装置摩擦耗能的能力。实际工程应用中，通过水平螺旋杆的每节段扭转角度改变其螺旋坡度，实现本专利技术发挥作用后梁体与滑动墩之间传力大小的调整。本专利技术外圆孔直径略大于水平螺旋杆外径，通过拉索给复位弹簧施加一定的预紧力，地震发生时，可实现阻碍摩擦筒转动，实现I形孔与水平螺旋杆始终紧密接触，以达到良好的摩擦耗能的目的，同时，震后由于复位弹簧的恢复力作用，可辅助滑动墩实现装置自复位功能。本专利技术工作原理是：正常运营状态下，在复位弹簧的牵拉下，摩擦筒处于稳定状态，水平螺旋杆与I形孔之间存在一定间隙，水平螺旋杆与I形孔不接触，水平螺旋杆可自由水平运动，继而满足正常运营状态下梁墩相对变位需求。地震突发时，滑动墩与梁体相对位移增大，当相对位移大于水平螺旋杆与I形孔之间的预留间隙时，水平螺旋杆与I形孔壁摩擦接触，实现摩擦耗能，限制梁体与滑动墩的相对运动，将梁体的水平地震荷载传递至滑动墩，实现连续梁桥各墩协同抵抗地震作用的目的。地震过后，复位弹簧处于持续压缩状态，通过拉索带动摩擦筒回转，辅助滑动墩实现装置复位。本专利技术包括摩擦传力装置、承台、复位装置和连接牛腿的结构的积极效果为：本专利技术水平螺旋杆为具有一定厚度的钢板拧成的螺旋杆，由于水平螺旋杆的每节段螺旋的坡度决定了其与I形孔接触后，使其自身及带动圆形板转动所需的力的大小，摩擦层与对应牛腿之间的的摩擦系数及摩擦面积决定了装置耗能能力的大小，摩擦力影响水平螺旋杆与I形孔间的转动能力，进而影响梁体与滑动墩之间传力的大小，通过调整摩擦系数及摩擦面积，辅助水平螺旋杆每节段扭转角度改变，调整梁墩间传力大小。拉索给复位弹簧施加一定的预紧力，可阻碍圆形板转动，进而增大梁墩间传力能力，同时，震后由于复位弹簧的恢复力作用，可辅助滑动墩实现装置自复位。本专利技术工作原理如下：正常状态下，圆形板与牛腿间的预留间隙大于温度荷载及车辆制动荷载作用下，梁墩产生的相对位移最大值。地震突发时，梁体与滑动墩墩顶相对位移增大，圆形板与牛腿接触，推动水平螺旋杆与I形孔发生相对运动，水平螺旋杆带动圆形板转动，使之与牛腿产生转动摩擦，消耗地震能量，限制梁体与滑动墩的相对运动，将上部结构的水平地震荷载传递至滑动墩，实现连续梁桥各墩协同抵抗地震作用的目的。地震过后，复位弹簧处于持续压缩状态，通过拉索带动圆形板回转，辅助滑动墩实现装置复位。有效避免因梁墩相对位移过大引起的支座和伸缩缝损坏，甚至落梁垮塌等严重连续梁桥震害的发生。上述两种本专利技术均构造简单、经济耐用、便于检查与维护，利用螺旋坡度传力，达到连续梁桥各墩在地震作用下协同受力的目的，同时，通过机械摩擦，实现消耗地震能量的目的。适用于公路桥、铁路桥、城市桥梁及各类大型连续梁结构的新建抗震设计及既有建筑抗震加固，地震突发时，通过原理简单、经济可靠的减震装置，达到结构协同受力的目的，提高结构整体抗震性能。附图说明附图1为本专利技术实施例一结构示意图；附图2为本专利技术实施例一摩擦筒剖视结构示意图；附图3为本专利技术实施例一I形孔结构示意图；附图4为本专利技术实施例一右侧的固定板主剖视结构示意图；附图5为本专利技术实施例一复位装置结构示意图；附图6为本专利技术实施例一承台主剖视结构示意图；附图7为本专利技术实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种连续梁桥自复位摩擦减震装置，其特征在于其包括水平设置的水平螺旋杆（1）、摩擦筒（2）、固定板（3）、复位装置（4）、承台（5）和连接牛腿（6）；所述连接牛腿（6）固定安装在梁体（7）底部，所述承台（5）固定安装在滑动墩（8）顶部，所述复位装置（4）设置在承台（5）的空腔内，所述固定板（3）分别固定安装在承台（5）的两侧端顶部，所述摩擦筒（2）嵌置在两个固定板（3）之间且可绕其中心轴转动，所述水平螺旋杆（1）穿过固定板（3）和摩擦筒（2）且其两端分别固定在连接牛腿（6）内侧。
【技术特征摘要】
1.一种连续梁桥自复位摩擦减震装置，其特征在于其包括水平设置的水平螺旋杆（1）、摩擦筒（2）、固定板（3）、复位装置（4）、承台（5）和连接牛腿（6）；所述连接牛腿（6）固定安装在梁体（7）底部，所述承台（5）固定安装在滑动墩（8）顶部，所述复位装置（4）设置在承台（5）的空腔内，所述固定板（3）分别固定安装在承台（5）的两侧端顶部，所述摩擦筒（2）嵌置在两个固定板（3）之间且可绕其中心轴转动，所述水平螺旋杆（1）穿过固定板（3）和摩擦筒（2）且其两端分别固定在连接牛腿（6）内侧。2.根据权利要求1所述的一种连续梁桥自复位摩擦减震装置，其特征在于所述摩擦筒（2）包括筒体（201）以及间隔均匀设置在筒体（201）内腔的隔板（202），相邻两个隔板(202)之间设有空间(204)；在所述隔板（202）上设置I形孔（203）；所述水平螺旋杆（1）穿过I形孔（203），水平螺旋杆（1）螺旋顶壁与I形孔（203）之间内侧壁之间间隙配合；相邻两个隔板（202）之间容纳水平螺旋杆（1）的整数倍个节段。3.根据权利要求1所述的一种连续梁桥自复位摩擦减震装置，其特征在于所述固定板（3）包括方形板（301）、设置在方形板（301）外侧的外圆孔（302）以及设置在方形板（301）内侧的内圆孔（303），所述外圆孔（302）和内圆孔（303）连通，所述摩擦筒（2）两端嵌置在两个固定板（3）的内圆孔（303）内且与内圆孔（303）间隙配合；水平螺旋杆（1）穿过外圆孔（302）；外部圆孔（302）直径略大于水平螺旋杆（1）外径。4.根据权利要求1所述的一种连续梁桥自复位摩擦减震装置，其特征在于所述承台（5）包括锥台状的承台体（501），在承台体（501）内设置空腔（502）。5.根据权利要求4所述的一种连续梁桥自复位摩擦减震装置，其特征在于所述复位装置（4）包括复位弹簧（401）、挡板（402）以及拉索（403），所述挡板...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈士通，李锋，沈英明，李义强，程泳，马遥，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北,13
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