大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统及安装方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统及安装方法，包括位于渡槽内的双层中空开孔板和置放于双层中空开孔板夹层的竖向滑动带孔板；所述双层中空开孔板通过底部连接装置顺向安装在渡槽内，通过侧向稳定装置与渡槽的侧面相连，保证其横向稳定性；所述竖向滑动带孔板从上往下插入双层中空钢板内。在渡槽顶部安装智能提升装置，并在槽壁内侧安装水位高度监测装置；所述智能提升装置与竖向滑动带孔板相连，根据水位高度监测装置测得的槽内水体深度，根据水体深度实施调控竖向滑动带孔板的高度位置，改变双层中空开孔板的可过水位置，利用渡槽本身的水量调谐减震，减小横向地震下渡槽的地震响应。小横向地震下渡槽的地震响应。小横向地震下渡槽的地震响应。

【技术实现步骤摘要】
大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统及安装方法


[0001]本专利技术涉及桥梁抗震领域，尤其涉及一种大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统及安装方法。

技术介绍

[0002]我国水资源时空分布不均衡，有必要修建大型的调水、引水工程进行水资源的再次分配。渡槽是一种常用的水工结构，主要支撑调水、引水工程跨越河流、道路、山谷等障碍物。但是，我国地处世界两大地震带——环太平洋地震带和地震海
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喜马拉雅地震带之间，渡槽结构面临严峻的震灾威胁。通过合理的设计，提升渡槽结构的抗震性能，对调水工程的安全运行，人民生产生活用水安全具有重要的积极意义。然而，大断面渡槽输水量大，槽身内水体在地震下可能发生明显的振动，水体振动可能会导致整个渡槽结构的地震响应产生明显放大，威胁渡槽结构的安全。此外，渡槽中水体高度也随着季节等因素变化，水体振动规律也会发生明显变化，因此采用隔震支座、阻尼器的被动减震设计效率可能发生明显降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是提供一种大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统及安装方法，在渡槽内沿水流方向增加开孔板，水体在横向地震作用下会穿过开孔板上的孔洞，形成液体调谐减震器(Tuned Liquid Damper，简称TLD)，可耗散一部分地震能量。同时，自感应调谐减震系统可以根据渡槽内水位的高低，根据渡槽内水体在横向地震作用下的流场特征，改变开孔板上的孔洞位置，实现不同高度水体下的广泛调谐减震，简单可靠，制造成本低，容易更换。
[0004]本专利技术提供了如下的技术方案：
[0005]大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统，包括位于渡槽内的双层中空开孔板和置放于双层中空开孔板夹层的竖向滑动带孔板；所述双层中空开孔板通过底部连接装置顺向安装在渡槽内，通过侧向稳定装置与渡槽的侧面相连，保证其横向稳定性；所述竖向滑动带孔板从上往下插入双层中空钢板内。在渡槽顶部安装智能提升装置，并在槽壁内侧安装水位高度监测装置；所述智能提升装置与竖向滑动带孔板相连，根据水位高度监测装置测得的槽内水体深度，根据水体深度实施调控竖向滑动带孔板的高度位置，改变双层中空开孔板的可过水位置，利用渡槽本身的水量调谐减震，减小横向地震下渡槽的地震响应。
[0006]优选的，双层中空开孔板不同位置需要开设孔洞；
[0007]优选的，竖向滑动带孔板可以在双层中空开孔板中沿高度竖向滑动，通过竖向滑动带孔板上的孔位与双层中空开孔板的相互位置关系，实现过水量的调解。
[0008]优选的，水位高度监测装置可以自动监测漕渡中水位的高低，并将水位信息反馈给智能提升装置。
[0009]优选的，智能提升装置，可以根据水位高度监测装置传递来的水位信号，调整竖向
滑动带孔板的位置从而达到控制通水量的目的。
[0010]优选的，所述渡槽类型选自U形预应力混凝土渡槽、C形预应力混凝土渡槽、C形钢渡槽等大断面开口渡槽中的任一种。
[0011]本专利技术还提供了所述大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统的安装方法，其包括以下步骤：
[0012]S1：将所述底部连接装置预埋至大断面渡槽的槽底底面；
[0013]S2：将所述双层中空开孔板固定在底部连接装置；
[0014]S3：将所述竖向滑动带孔板插入双层中空开孔板，并将竖向滑动带孔板顶端与智能提升装置相连；
[0015]S4：将智能提升装置安装的渡槽顶端，并连接装置控制器和液面高度检测装置。
[0016]S5：水位高度监测装置安装在渡槽内壁，实时监控渡槽水位，并将渡槽水位传递给智能提升装置。
[0017]相比于现有技术，本专利技术具备以下有益效果：
[0018]1.自动调谐，利用槽壁内侧安装的液面高度感知装置，可以自动调节竖向滑动带孔板的高度，控制水体的流通，进而实现调节结构自振频率的目的。
[0019]2.简单可靠，该系统利用水体进行减震，减震效果好，并且构造形式简单，便于安装。
[0020]3.价格低廉，更换简单，该系统技术成本低、制造价格低廉，并且损坏后，便于更换。
附图说明
[0021]图1a为本专利技术提供的实施例的高水位时结构示意图。
[0022]图1b为本专利技术提供的实施例的低水位时结构示意图。
[0023]图2a为本专利技术提供的实施例的高水位时双层中空开孔板、竖向滑动带孔板和智能提升装置示意图。
[0024]图2b为本专利技术提供的实施例的低水位时双层中空开孔板、竖向滑动带孔板和智能提升装置示意图。
[0025]图3为本专利技术提供的实施例的竖向滑动带孔板示意图。
[0026]图4为本专利技术提供的实施例的双层中空开孔板示意图。
[0027]图5a为本专利技术提供的高水位时实施例的横向示意图。
[0028]图5b为本专利技术提供的低水位时实施例的横向示意图。
[0029]附图中标号为：
[0030]1、渡槽；2、双层中空开孔板；3、竖向滑动带孔板；4、底部连接装置；5、侧向稳定装置；6、智能提升装置；7、水位高度监测装置。
具体实施方式
[0031]以下结合实施例和附图对本专利技术进行详细描述，但需要理解的是，所述实施例和附图仅用于对本专利技术进行示例性的描述，而并不能对本专利技术的保护范围构成任何限制。所有包含在本专利技术的专利技术宗旨范围内的合理的变换和组合均落入本专利技术的保护范围。
[0032]下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。
[0033]如图1a～图5b所示，此实施例中，渡槽类型选自U形预应力混凝土渡槽，在渡槽内沿水流方向增加双层中空开孔板2，双层中空开孔板2通过底部连接装置4顺向安装在渡槽1内，通过侧向稳定装置5与渡槽1的侧面相连，保证其横向稳定性；竖向滑动带孔板3放置于双层中空开孔板2中，智能提升装置6与竖向滑动带孔板3相连，智能提升装置6根据水位高度监测装置7测得的槽内水体深度实施调控竖向滑动带孔板3的高度位置，智能提升装置6和水位高度监测装置7均采用现有技术；可根据需要任意设计双层中空开孔板2和竖向滑动带孔板3的孔的位置、数量以及大小，调节过水量。
[0034]本专利技术还提供了所述大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统的安装方法，其包括以下步骤：
[0035]S1：将所述底部连接装置4预埋至大断面渡槽1的槽底底面；
[0036]S2：将所述双层中空开孔板2固定在底部连接装置4；
[0037]S3：将所述竖向滑动带孔板3插入双层中空开孔板，并将竖向滑动带孔板3顶端与智能提升装置6相连；
[0038]S4：将智能提升装置6安装的渡槽1顶端，并连接装置控制器和液面高度检测装置7。
[0039]S5：水位高度监测装置7安装在渡槽1内壁，实时监控渡槽水位，并将渡槽水位传递给智能提升装置。
[0040]以上实施例仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应该指出，对于本
的普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统，其特征在于，包括位于渡槽(1)内的双层中空开孔板(2)和置放于双层中空开孔板(2)夹层的竖向滑动带孔板(3)，所述竖向滑动带孔板(3)从上往下插入双层中空开孔板(2)内；所述双层中空开孔板(2)通过底部连接装置(4)顺向安装在渡槽(1)内，通过侧向稳定装置(5)与渡槽(1)的侧面相连，保证其横向稳定性；在渡槽(1)顶部安装智能提升装置(6)，并在渡槽(1)槽壁内侧安装水位高度监测装置(7)；所述智能提升装置(6)与竖向滑动带孔板(3)相连，根据水位高度监测装置(7)测得的槽内水体深度，根据水体深度实施调控竖向滑动带孔板(3)的高度位置，改变双层中空开孔板(2)的可过水位置，利用渡槽(1)本身的水量调谐减震，减小横向地震下渡槽的地震响应。2.根据权利要求1所述的大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统，其特征在于，所述的双层中空开孔板(2)不同位置开设孔洞。3.根据权利要求1所述的大断面渡槽横向地震自感应调谐减震系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张延杰，邓开来，远全闯，孔利江，杨连云，丁韶玥，张兴凯，赵灿晖，赵以麟，徐腾飞，聂宇凡，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：