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方案

本发明专利技术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。本发明专利技术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。实用性高。实用性高。

【技术实现步骤摘要】
具有阻尼减震系统的桥梁及该阻尼减震系统的工作方法


[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，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。

技术介绍

[0002]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
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梁、塔
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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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术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。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：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。
[0006]本专利技术的工作原理是：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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建庭，叶丹，徐略勤，张瑞杰，史俊，金双双，王领，刘鑫，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：