1.本发明涉及桥梁结构工程技术领域,具体而言,涉及一种阻尼支座。
背景技术:2.现有的桥梁结构中,温度荷载、气动荷载等常遇荷载一般通过设置活动型支座进行调节,但桥梁遇到在大风、地震等过大荷载时,活动型支座发生较大位移,从而造成桥梁结构的破坏、甚至落梁等危险。
3.对于设置减震支座的桥梁,通常需在固定墩上设置限位装置限制支座在常遇荷载作用下的位移;在地震荷载作用下,限位装置被破坏,减震装置进入工作状态,发挥减震耗能作用。但这种减震方式中的限位装置剪断力不确定,在平时也容易疲劳破坏,需定期检查、更换,这对于桥梁来说极其不便。
4.尤其对于受大风影响的斜拉桥、钢桥等,设置限位装置的支座,其限位装置极易在长期的风荷载、制动荷载作用下产生疲劳,从而造成限位装置的疲劳破坏,无法起到限制桥梁位移的作用。
5.有鉴于此,研发设计出一种能够解决上述技术问题的阻尼支座显得尤为重要。
技术实现要素:6.本发明的目的在于提供一种阻尼支座,其具有工作稳定的特点。
7.本发明提供一种技术方案:
8.第一方面,本发明实施例提供了一种阻尼支座,其包括支座主体、及多个阻尼元件,所述支座主体包括滑动板及活塞;
9.所述滑动板和所述活塞滑动连接,所述阻尼元件分别与所述滑动板及所述活塞连接,且能够在所述滑动板相对于所述活塞位移时阻尼消能;
10.多个所述阻尼元件分布设置于所述活塞的外周,且所述阻尼元件的数量为偶数,并以所述活塞的轴线两两对称设置。
11.结合第一方面,在第一方面的另一种实现方式中,所述阻尼元件呈c 型,且水平设置,所述阻尼元件的一端与所述滑动板转动连接,另一端与所述活塞转动连接,且转动轴线呈竖直设置。
12.结合第一方面及其上述实现方式,在第一方面的另一种实现方式中,任意一个所述阻尼元件两端之间的连线与所述阻尼支座的横桥向以及与纵桥向均呈夹角设置。
13.结合第一方面及其上述实现方式,在第一方面的另一种实现方式中,所述阻尼元件的数量为4个或为4的倍数,且多个所述阻尼元件均匀分布设置所述活塞的外周。
14.结合第一方面及其上述实现方式,在第一方面的另一种实现方式中,所述支座主体还包括套环,所述套环套设于所述活塞,所述阻尼元件的一端与所述套环转动连接,以通过所述套环连接所述阻尼元件和所述活塞。
15.结合第一方面及其上述实现方式,在第一方面的另一种实现方式中,所述套环可
活动地套设于所述活塞,且转动轴线呈竖直设置。
16.结合第一方面及其上述实现方式,在第一方面的另一种实现方式中,所述套环上还设有多个第一连接耳板,多个所述阻尼元件各自的一端分别与多个所述第一连接耳板转动连接。
17.结合第一方面及其上述实现方式,在第一方面的另一种实现方式中,以所述支座主体的轴线对称的两个所述第一连接耳板之间的连线与所述支座主体的横桥向以及与纵桥向均呈夹角设置。
18.结合第一方面及其上述实现方式,在第一方面的另一种实现方式中,所述套环上还凸设有凸台,所述凸台位于所述第一连接耳板的底部,以支撑所述第一连接耳板。
19.发明相比现有技术,本发明实施例提供的阻尼支座相对于现有技术的有益效果包括:
21.该阻尼支座包括支座主体及多个阻尼元件,其中,支座主体包括滑动板和活塞,滑动板和活塞可滑动地连接,而阻尼元件分别与滑动板和活塞连接,以在滑动板相对于活塞发生位移时阻尼消能。并且,多个阻尼元件分布设置于活塞的外周,且阻尼元件的数量为偶数,并以活塞的轴线两两对称设置,这样一来,在桥梁受到受温度荷载、气动荷载以及大风、地震等荷载时,阻尼元件可降低荷载对桥梁结构的影响,其不易出现疲劳破坏的情况。此外,由于多个阻尼元件两两对称分布设置在活塞的外周,这使得使在桥梁受到纵桥向和横桥向的荷载时,至少两个阻尼元件能够起到阻尼消能的作用,使得阻尼支座的阻尼消能作用稳定,且效果较好。
22.发明为使本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本发明实施例提供的阻尼支座应用于桥梁时的结构示意图。
25.图2为本发明实施例提供的阻尼支座以另一种方式应用于桥梁时的结构示意图。
26.图3为本发明实施例提供的阻尼支座的部分剖切结构示意图。
27.图4为本发明实施例提供的阻尼支座在俯视视角时部分透视状态下的结构示意图。
28.图标:100-桥梁;20-梁体;30-其他支座;10-阻尼支座;11-上预埋件; 12-支座主体;121-滑动板;1212-第二连接耳板;122-耐磨板;123-活塞; 124-橡胶垫;125-底盆;126-密封铜环;127-套环;1271-第一连接耳板;1272
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凸台;13-下预埋件;15-阻尼元件;a-纵桥向;b-横桥向。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例
中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
31.还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“设置”、“连接”等术语应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细说明。
33.实施例:
34.请参阅图1和图2,图1为本发明实施例提供的阻尼支座10应用于桥梁100时的结构示意图。图2为本发明实施例提供的阻尼支座10以另一种方式应用于桥梁100时的结构示意图。在图中,a箭头所指的方向为纵桥向a方向,b箭头所指的方向为横桥向b方向。
35.本发明实施例提供一种阻尼支座10,该阻尼支座10具有工作稳定的特点。该阻尼支座10能够应用于各类桥梁100等。在阻尼支座10应用于桥梁100时,桥梁100通过阻尼支座10连接梁体20和桥墩(图未示),且桥梁100可包括一个或多个阻尼支座10,以与其他支座30共同连接梁体20,其他支座30可为纵向支座、多向型支座等。由于桥梁100采用了本发明实施例提供的阻尼支座10,所以该桥梁100也具有工作稳定的特点。
36.以下将具体介绍本发明实施例提供的阻尼支座10的结构组成、工作原理及有益效果。
37.请参阅图3和图4,图3为本发明实施例提供的阻尼支座10的部分剖切结构示意图。图4为本发明实施例提供的阻尼支座10在俯视视角时部分透视状态下的结构示意图。在图4中,a箭头所指的方向为纵桥向a方向, b箭头所指的方向为横桥向b方向。
38.该阻尼支座10包括支座主体12及多个阻尼元件15,其中,支座主体 12包括滑动板121和活塞123,滑动板121和活塞123可滑动地连接,而阻尼元件15分别与滑动板121和活塞123连接,以在滑动板121相对于活塞123发生位移时阻尼消能。并且,多个阻尼元件15分布设置于活塞123 的外周,且阻尼元件15的数量为偶数,并以活塞123的轴线两两对称设置。
这样一来,在桥梁100受到受温度荷载、气动荷载以及大风、地震等荷载时,阻尼元件15可降低荷载对桥梁100结构的影响,其不易出现疲劳破坏的情况。此外,由于多个阻尼元件15两两对称分布设置在活塞123的外周,这使得使在桥梁100受到纵桥向a和横桥向b的荷载时,至少两个阻尼元件15能够起到阻尼消能的作用,使得阻尼支座10的阻尼消能作用稳定,且效果较好。
39.需要说明的是,在本实施例中,阻尼元件15可为采用软钢或具有形状记忆效应的金属材料制成,这样一来,在桥梁100受温度荷载、动荷载等较小荷载时,阻尼元件15可仅发生较小位移的弹性变形,随着荷载的减小、消失,阻尼元件15带动桥梁100恢复原位置。而桥梁100受到大风、地震等过大荷载时,钢阻尼元件15的位移超过弹性位移后,即可进入耗能状态,耗散输入结构中的能量,限制活塞123发生过大位移,从而避免或最大程度上减小桥梁100的结构被破坏以及梁体20跌落的风险,从而减少桥梁100 震害后的维护费用。当然,在其他实施例中,阻尼元件15也可为其他材质的消能阻尼器。
40.并且,在本实施例中,阻尼元件15的数量为4个,且多个阻尼元件15 均匀分布设置活塞123的外周。这使得使在桥梁100受到纵桥向a和横桥向b的荷载时,多个阻尼元件15均能够起到阻尼消能的作用,进一步提高阻尼支座10阻尼消能工作的稳定性,且使得桥梁100在受到各个方向上荷载时阻尼支座10的阻尼消能作用较一致的。而在其他实施例中,阻尼元件 15的数量也可为4的倍数,如8个或12个等。
41.此外,在本实施例中,阻尼元件15的一端与滑动板121底部转动连接;支座主体12还包括依次连接的耐磨板122、活塞123、橡胶垫124及底盆 125,以及包括上预埋件11和下预埋件13,底盆125与下预埋件13连接,在本实施例中上预埋件11和下预埋件13均包括锚碇钢棒和连接于锚碇钢棒的连接板;耐磨板122设置在活塞123和滑动板121之间,且耐磨板122 位于活塞123顶部的凹槽内,在桥梁100受温度荷载、气动荷载以及大风、地震等荷载时,滑动板121能够随上预埋件11相对于活塞123位移;活塞 123位于底盆125顶部的凹槽内,阻尼元件15的另一端与活塞123转动连接,橡胶垫124也设置在底盆125的所述凹槽内,且橡胶垫124位于活塞 123与底盆125上凹槽的底壁之间,此外,在橡胶垫124顶部还设有密封铜环126,该密封铜环126沿橡胶顶部的边缘设置,以保持橡胶垫124位于底盆125上的凹槽内,降低橡胶垫124被挤出上述凹槽的几率。而在其他实施例中,支座主体12也可为盆式橡胶支座、球型钢支座、摩擦摆式支座及高阻尼橡胶支座等其他类型的支座。
42.请继续参阅图3和图4,在本实施例中,阻尼元件15呈c型,且水平设置,阻尼元件15的一端与上预埋件11转动连接,另一端与支座主体12 的活塞123转动连接,且转动轴线呈竖直设置,换言之,阻尼元件15在发生弹性形变时,大致位于水平面内,以在桥梁100受到纵桥向a和横桥向 b的荷载时较稳定地起到阻尼消能的作用。并且,由于c型的阻尼元件15 呈弯曲设置的,其易发生弹性形变,在桥梁100受到较小的荷载时也能够及时发生弹性形变,降低对桥梁100结构的影响。
43.并且,由于阻尼元件15两两以支柱主体的轴线对称设置,这样一来,对应的两个c型阻尼元件15的开口方向相反,在桥梁100受到荷载时,一个阻尼元件15被压缩时,其对应的另一个阻尼元件15将被拉伸,例如,上预埋件11在沿纵桥向a相对于桥墩位移时,图4中位于上方的阻尼元件 15被压缩,而图4中位于下方的阻尼元件15将被拉伸,图4中位于左侧的阻尼元件15被拉伸,而图4中位于右侧的阻尼元件15将被压缩。类似的,在上预埋件11在沿
横桥向b相对于桥墩位移时,四个阻尼元件15也会分别被拉伸或压缩。这样一来,在桥梁100受到不同方向的荷载时,阻尼元件15可能会被压缩或拉伸,使得阻尼元件15不易出现疲劳。
44.进一步地,任意一个阻尼元件15两端之间的连线与支座主体12的横桥向b呈夹角设置,并且,任意一个阻尼元件15两端之间的连线还与支座主体12的纵桥向a均呈夹角设置,即图中的β角,如图4所示。这样一来,在上预埋件11相对于活塞123的位移方向为纵桥向a方向时,图4中左右两个阻尼元件15及上下两个阻尼元件15均将发生形变,以共同起到阻尼消能的作用;而上预埋件11相对于活塞123的位移方向为横桥向b方向时,图4中左右两个阻尼元件15及上下两个阻尼元件15也均将发生形变,从而共同起到阻尼消能的作用,也就是说,倾斜设置的阻尼元件15使得多个阻尼均参与到阻尼消能工作中,以提高阻尼支座10的阻尼消能效果。
45.进一步地,支座主体12还可包括套环127,该套环127套设于支座主体12的活塞123,阻尼元件15的一端与套环127转动连接,从而通过套环 127连接阻尼元件15和活塞123,这样一来,在装配时,只需将套环127 套至活塞123,再连接阻尼元件15和活塞123即可,其安装便捷,且便于定位阻尼元件15相对于活塞123的位置,此外,阻尼元件15起到阻尼消能作用时,其作用力直接作用至套环127上,以通过套环127分散作用力,使得活塞123上的受力较均匀。
46.进一步地,套环127可活动地套设于活塞123,且套环127相对于活塞 123转动的转动轴线呈竖直设置,这样一来,阻尼元件15起到阻尼消能作用时,套环127可相对于活塞123转动,以使作用至套环127上的多个阻尼元件15的作用力达到平衡,避免部分阻尼元件15受力过大,提高阻尼支座10的工作稳定性。
47.进一步地,套环127上还可设有多个第一连接耳板1271,多个阻尼元件15各自的一端分别与多个第一连接耳板1271转动连接,从而连接套环127和阻尼元件15,其安装较便捷。
48.并且,以支座主体12的轴线对称的两个第一连接耳板1271之间的连线与支座主体12的横桥向b以及与纵桥向a均呈夹角设置,换言之,阻尼元件15上与套环127连接的一端,以及其对应的另一阻尼元件15上与套环127连接的一端,这两处之间的连线与支座主体12的横桥向b呈夹角设置,也与支座主体12的纵桥向a呈夹角设置,即图4中的θ角。这样一来,由于具有上述夹角,所以作用在套环127上的力大致沿套环127的周向方向设置,并且,由于阻尼元件15以支座主体12的轴线两两对称设置,这使得对应的两个阻尼元件15作用在套环127上的力为大致相反的两个方向,从而在桥梁100受到荷载时,作用在套环127上的作用力可共同起到稳定套环127的作用。例如,上预埋件11在沿纵桥向a相对于活塞123位移时,图4中位于上方的阻尼元件15作用于套环127上的力大致沿套环127 周向上的逆时针方向,而图4中位于下方的阻尼元件15作用于套环127上的力大致沿套环127周向上的顺时针方向,两者的方向相反。图4中位于左右两侧的两个阻尼元件15作用于套环127上的力类似,此处不再赘述。而在上预埋件11在沿横桥向b相对于活塞123位移时,图4中位于上方的阻尼元件15作用于套环127上的力大致沿套环127周向上的逆时针方向,而图4中位于下方的阻尼元件15作用于套环127上的力大致沿套环127周向上的顺时针方向,两者的方向相反。图4中位于左右两侧的两个阻尼元件15作用于套环127上的力类似,此处不再赘述。这样便使得在阻尼支座 10起到阻尼消能的作用时,多个阻尼元件15作用在套环127上的作用力共同保持套
环127的位置,避免套环127出现较大幅度的转动,提高阻尼支座10的稳定性。
49.需要说明的是,在本实施例中,以支座主体12的轴线对称的两个第一连接耳板1271之间的连线与支座主体12的横桥向b以及与纵桥向a所呈夹角为30度或-30度,以使桥梁100在受到横桥向b或纵桥向a的荷载时,阻尼元件15作用于套环127的作用力在套环127周向方向上的分力较大,以进一步提高阻尼支座10的稳定性。
50.此外,在套环127上还可设有凸台1272,该凸台1272位于第一连接耳板1271的底部,以支撑第一连接耳板1271,提高第一连接耳板1271的连接稳固性。在滑动板121下方还设有第二连接耳板1212,以通过第二连接耳板1212连接阻尼元件15的另一端于滑动板121,提高连接的便捷度。
51.本发明实施例提供的阻尼支座10的工作原理是:
52.该阻尼支座10包括支座主体12及多个阻尼元件15,其中,支座主体 12包括滑动板121和活塞123,滑动板121和活塞123可滑动地连接,而阻尼元件15分别与滑动板121和活塞123连接,以在滑动板121相对于活塞123发生位移时阻尼消能。并且,多个阻尼元件15分布设置于活塞123 的外周,且阻尼元件15的数量为偶数,并以活塞123的轴线两两对称设置,这样一来,在桥梁100受到受温度荷载、气动荷载以及大风、地震等荷载时,阻尼元件15可降低荷载对桥梁100结构的影响,其不易出现疲劳破坏的情况。此外,由于多个阻尼元件15两两对称分布设置在活塞123的外周,这使得使在桥梁100受到纵桥向a和横桥向b的荷载时,至少两个阻尼元件15能够起到阻尼消能的作用,使得阻尼支座10的阻尼消能作用稳定,且效果较好。
53.综上所述:
54.本发明实施例提供一种阻尼支座10,其具有工作稳定的特点。
55.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,在不冲突的情况下,上述的实施例中的特征可以相互组合,本发明也可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。并且,应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。