一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器及实施方法与流程

本发明涉及土木工程中的结构减震领域，具体是涉及一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器。

背景技术：

地震又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因，而地震是威胁重大工程结构安全的主要自然灾害之一，因此，结构减震控制成为土木工程防灾减灾工作的有效措施。

随着我国经济的发展及各行业领域的日益创新，结构防震减灾技术得到了飞速发展，从传统的单纯依靠结构构件损伤来抵御外界不利荷载作用及基础隔震措施，逐渐向被动耗能减震技术以及主动、半主动和智能控制技术发展。桥梁结构在布置有普通支撑后能够提高自身抗侧刚度，但在强震作用下，桥梁结构仍会发生破坏，自身的桥体可能会发生坍塌产生严重的次生灾害。

在这种背景环境下，一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器应运而生，它在桥梁不可承受范围内的地震作用下，结构会锁死，起到防止桥梁构件坠落的作用，避免了余震导致的次生灾害的产生。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器，该技术方案在一定程度下解决了余震导致桥梁构件坠落的作用。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

提供一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器，包括套筒、滑筒、升降锁紧机构和手动解锁机构，滑筒的一端滑动设置在套筒的内部，手动解锁机构套设在套筒上，升降锁紧机构设置在滑筒的内部，滑筒的上端面对称开设有两个用于出气的排气孔，滑筒内还设置有上腔体和下腔体，上腔体和下腔体连接处开设有抽油孔，滑筒上固定设置有与下腔体连通的止回阀，滑筒上近邻止回阀处开设有与下腔体连通的注油孔，升降锁紧机构包括有活塞、活塞轴、锁紧组件和弹性辅助组件，活塞抵紧设置在上腔体的内部，活塞轴的一端竖直穿过上腔体的顶端与活塞的中部固定连接，活塞轴上远离活塞的一端固定连接有活塞柄，活塞柄滑动设置在套筒的内部，锁紧组件设置在上腔体中部的内壁上，弹性辅助组件设置在上腔体的下端，并且弹性辅助组件设置在活塞的正下端。

作为一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器的一种优选方案，弹性辅助组件包括有若干对连杆和第一压紧弹簧，上腔体的下端固定设置有固定盘，活塞和固定盘的中部分别固定设置有第一立柱和第二立柱，第一压紧弹簧的上端和下端分别套设在第一立柱和第二立柱上，活塞和固定盘上分别沿着活塞的圆周方向和固定盘的圆周方向均匀设置有若干个铰接块，每对连杆均包括第一连接杆和第二连接杆，若干个第一连接杆的一端分别与活塞上若干个铰接块铰接连接，若干个第一连接杆的另一端分别与若干个第二连接杆的一端转动连接，若干个第二连接杆的另一端分别与固定盘上若干个铰接块铰接连接。

作为一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器的一种优选方案，上腔体的下端固定设置有用于与若干对连杆中部抵触的橡胶环，固定盘上还开设有若干个用于用液体流通的开口槽。

作为一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器的一种优选方案，锁紧组件包括若干个插杆和若干个第二压紧弹簧，上腔体的中部沿着上腔体的圆周方向均匀设置有若干个空心圆柱筒，若干个空心圆柱筒与滑筒的筒壁均连通，若干个插杆的一端分别插设在若干个空心圆柱筒内，若干个第二压紧弹簧分别套设在若干个插杆上，并且若干个第二压紧弹簧的一端分别抵紧在若干个空心圆柱筒的一端上，若干个插杆的一端上分别固定连接有插销，若干个第二压紧弹簧的另一端分别抵紧在若干个插销上，若干个插销分别穿过滑筒的筒壁与套筒的内壁抵触设置，锁紧组件设置在活塞的上方。

作为一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器的一种优选方案，套筒上沿着套筒的圆周方向均匀开设有若干个用于与若干个插销配合的插孔。

作为一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器的一种优选方案，手动解锁机构包括筒帽、转动环和若干组抵触组件，筒帽上固定设置有第一固定环和第二固定环，第一固定环固定设置在筒帽的上端部，第二固定环设置在第一固定环的下方，转动环转动套设在筒帽的上端，并且转动环的上下端分别与第一固定环和第二固定环抵触设置，若干组抵触组件沿着筒帽的圆周方向均匀设置在筒帽上，并且若干组抵触组件均设置在第一固定环和第二固定环之间。

作为一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器的一种优选方案，每组抵触组件均包括有弧形竖板、第三压紧弹簧和插柱，筒帽上沿着筒帽圆周方向均匀固定设置若干个固定板，并且筒帽的底端固定设置有若干个用于与套筒的一端固定连接的连接板，套筒的底端设置有用于与若干个连接板连接的法兰，固定板与筒帽的筒壁上开设有用于插柱穿过的通槽，每个固定板的上端均固定设置有导轨，弧形竖板的上端开设有用于与导轨滑动配合的倒t型槽，弧形竖板滑动设置在导轨上，插柱的一端与弧形竖板的中部固定连接，插柱的另一端水平穿过固定板插入筒帽的内部，第三压紧弹簧套设在插柱上，并且第三压紧弹簧的两端分别抵触设置在固定板和弧形竖板上。

作为一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器的一种优选方案，转动环的内壁上沿着转动环的圆周方向均匀设置有若干个用于抵紧抵触组件的弧形凸块，转动环的外壁上对称设置有两个用于转动转动环的长杆。

作为一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器的一种优选方案，止回阀上固定设置有蓄能器，蓄能器通过管路与止回阀连通，止回阀远离滑筒的一端固定设置有用于避免止回阀内液体泄漏的阀盖。

作为一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器的一种优选方案，套筒的上端中部固定设置有第一连接柱，第一连接柱上设置有起连接作用的第一支座，滑筒的下端中部固定设置有第二连接柱，第二连接柱上设置有起连接作用的第二支座。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

首先，建筑工人在进行桥梁建设时，建筑工人通过工具将该抗震阻尼器的上下端固定安装在桥梁上，接着，在完成这一段的桥梁时，会启用该抗震阻尼器，在启用该阻尼器之前，建筑人员通过注油孔，向滑筒的下腔体内注入一定量的粘性液体，然后需要将注油孔密封住，再将止回阀远离滑筒的一端密封住，以保证该抗震阻尼器的整体密封性，然后该抗震阻尼器便可以正常使用了，当该抗震阻尼器向下受力时，套筒会向下移动，套筒会向下按压活塞柄，活塞柄会同步按压活塞轴和活塞，活塞会在上腔体的内部向下移动，下腔体和上腔体内的粘性液体一部分会进入到止回阀当中，并存储在蓄能器中，以达到耗能的效果，当该抗震阻尼器受力达到最大，该抗震阻尼器中的锁紧组件便会作业，将套筒和滑筒固定锁死，使得滑筒和套筒不会在发生移动，当建筑人员需要解锁时，只需要使用手动解锁机构，便可以进行解锁，当抗震阻尼器向上受力时，活塞会向上移动，蓄能器当中的粘性液体会通过止回阀进入到下腔体，下腔体中的粘性液体会通过抽油孔进入到上腔体中，以达到耗能的效果；

本发明的一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器，能够起到很好的耗能减震效果，性能优良，构造也相对简单，同时该抗震阻尼器便于维修与更换。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的局部剖视示意图；

图3为本发明的升降锁紧机构的剖视示意图；

图4为本发明的升降锁紧机构的立体结构分解示意图；

图5为图4中a处的局部放大图；

图6为本发明的手动解锁机构的立体结构分解示意图；

图7为图6中b处的局部放大图；

图8为本发明的止回阀的立体结构示意图。

图中标号为：套筒1；滑筒2；手动解锁机构3；排气孔4；上腔体5；下腔体6；抽油孔7；止回阀8；注油孔9；活塞10；活塞轴11；锁紧组件12；弹性辅助组件13；活塞柄14；第一压紧弹簧15；固定盘16；第一立柱17；第二立柱18；第一连接杆19；第二连接杆20；橡胶环21；插杆22；第二压紧弹簧23；空心圆柱筒24；插销25；插孔26；筒帽27；转动环28；抵触组件29；第一固定环30；第二固定环31；弧形竖板32；第三压紧弹簧33；插柱34；固定板35；连接板36；倒t型槽38；弧形凸块39；长杆40；蓄能器41；阀盖42；第一连接柱43；第一支座44；第二连接柱45；第二支座46；法兰47。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至图8所示的一种用于桥梁安全的新型抗震阻尼器，包括套筒1、滑筒2、升降锁紧机构和手动解锁机构3，滑筒2的一端滑动设置在套筒1的内部，手动解锁机构3套设在套筒1上，升降锁紧机构设置在滑筒2的内部，滑筒2的上端面对称开设有两个用于出气的排气孔4，滑筒2内还设置有上腔体5和下腔体6，上腔体5和下腔体6连接处开设有抽油孔7，滑筒2上固定设置有与下腔体6连通的止回阀8，滑筒2上近邻止回阀8处开设有与下腔体6连通的注油孔9，升降锁紧机构包括有活塞10、活塞轴11、锁紧组件12和弹性辅助组件13，活塞10抵紧设置在上腔体5的内部，活塞轴11的一端竖直穿过上腔体5的顶端与活塞10的中部固定连接，活塞轴11上远离活塞10的一端固定连接有活塞柄14，活塞柄14滑动设置在套筒1的内部，锁紧组件12设置在上腔体5中部的内壁上，弹性辅助组件13设置在上腔体5的下端，并且弹性辅助组件13设置在活塞10的正下端。首先，建筑工人在进行桥梁建设时，会安装抗震阻尼器，建筑工人通过工具将该抗震阻尼器的上下端均固定住，接着，在完成这一段的桥梁时，会启用该抗震阻尼器，在启用该阻尼器之前，建筑人员通过注油孔9，向滑筒2的下腔体6内注入一定量的粘性液体，然后需要将注油孔9密封住，再将止回阀8远离滑筒2的一端密封住，以保证该抗震阻尼器的整体密封性，然后该抗震阻尼器便可以正常使用了，当该抗震阻尼器向下受力时，套筒1会向下移动，套筒1会向下按压活塞柄14，活塞柄14会同步按压活塞轴11和活塞10，活塞10会在上腔体5的内部向下移动，下腔体6和上腔体5内的粘性液体一部分会进入到止回阀8当中，以达到耗能的效果，当该抗震阻尼器受力达到最大，该抗震阻尼器中的锁紧组件12便会作业，将套筒1和滑筒2固定锁死，使得滑筒2和套筒1不会在发生移动，当建筑人员需要解锁时，只需要使用手动解锁机构3，便可以进行解锁，当抗震阻尼器向上受力时，活塞10会向上移动，下腔体6和止回阀8中的粘性液体会通过抽油孔7进入到上腔体5中，以达到耗能的效果，上腔体5内的气体均通过排气孔4进出，弹性辅助组件13的设置，是为了活塞10在向下或者向上移动时起到辅助的作用，套筒1的内部对称开设有滑槽，滑筒2滑动安装在套筒1内。

弹性辅助组件13包括有若干对连杆和第一压紧弹簧15，上腔体5的下端固定设置有固定盘16，活塞10和固定盘16的中部分别固定设置有第一立柱17和第二立柱18，第一压紧弹簧15的上端和下端分别套设在第一立柱17和第二立柱18上，活塞10和固定盘16上分别沿着活塞10的圆周方向和固定盘16的圆周方向均匀设置有若干个铰接块，每对连杆均包括第一连接杆19和第二连接杆20，若干个第一连接杆19的一端分别与活塞10上若干个铰接块铰接连接，若干个第一连接杆19的另一端分别与若干个第二连接杆20的一端转动连接，若干个第二连接杆20的另一端分别与固定盘16上若干个铰接块铰接连接。首先，活塞10向下移动时，第一压紧弹簧15会受力压缩，第一连接杆19和第二连接杆20会对折，活塞10向上移动时，则相反，固定盘16的设置，是为了第二连接杆20和第二立柱18的安装，第一立柱17和第二立柱18的设置，是为了更好的安装第一压紧弹簧15，活塞10和固定盘16上铰接块的设置，是为了第一连接杆19和第二连接杆20的安装。

上腔体5的下端固定设置有用于与若干对连杆中部抵触的橡胶环21，固定盘16上还开设有若干个用于用液体流通的开口槽。首先，连杆对折时，连杆的对折处会抵触在橡胶环21上，避免连杆与滑筒2的内部摩擦，开口槽的设置，是为了活塞10与抽油孔7之间粘性液体流动通畅。

锁紧组件12包括若干个插杆22和若干个第二压紧弹簧23，上腔体5的中部沿着上腔体5的圆周方向均匀设置有若干个空心圆柱筒24，若干个空心圆柱筒24与滑筒2的筒壁均连通，若干个插杆22的一端分别插设在若干个空心圆柱筒24内，若干个第二压紧弹簧23分别套设在若干个插杆22上，并且若干个第二压紧弹簧23的一端分别抵紧在若干个空心圆柱筒24的一端上，若干个插杆22的一端上分别固定连接有插销25，若干个第二压紧弹簧23的另一端分别抵紧在若干个插销25上，若干个插销25分别穿过滑筒2的筒壁与套筒1的内壁抵触设置，锁紧组件12设置在活塞10的上方。首先，当该抗震阻尼器受力达到极限时，在第二压紧弹簧23的作用下，插销25会穿出滑筒2，并且会插入套筒1上，使得滑筒2与套筒1固定住，以此保证该抗震阻尼器处于锁死状态，空心圆柱筒24的设置，是为了插杆22和第二压紧弹簧23更好的安装在滑筒2的内部，插销25的半径要大于插杆22的半径，以保证第二压紧弹簧23安装在插杆22上。

套筒1上沿着套筒1的圆周方向均匀开设有若干个用于与若干个插销25配合的插孔26。当插销25穿出滑筒2，插销25会穿进套筒1上的插孔26上，保证套筒1和滑筒2卡住。

手动解锁机构3包括筒帽27、转动环28和若干组抵触组件29，筒帽27上固定设置有第一固定环30和第二固定环31，第一固定环30固定设置在筒帽27的上端部，第二固定环31设置在第一固定环30的下方，转动环28转动套设在筒帽27的上端，并且转动环28的上下端分别与第一固定环30和第二固定环31抵触设置，若干组抵触组件29沿着筒帽27的圆周方向均匀设置在筒帽27上，并且若干组抵触组件29均设置在第一固定环30和第二固定环31之间。首先，当滑筒2和套筒1锁紧后，建筑工人需要使用手动解锁机构3，将手动解锁机构3套设在套筒1上，将筒帽27的下端与套筒1的下端固定连接，然后转动转动环28，转动环28会抵住抵触组件29，抵触组件29会将插孔26内的插销25顶进滑筒2内，然后滑筒2和套筒1会复位，解除滑筒2和套筒1的锁定状态，筒帽27上第一固定环30和第二固定环31的设置，是为了手动解锁机构3整体的稳定性。

每组抵触组件29均包括有弧形竖板32、第三压紧弹簧33和插柱34，筒帽27上沿着筒帽27圆周方向均匀固定设置若干个固定板35，并且筒帽27的底端固定设置有若干个用于与套筒1的一端固定连接的连接板36，套筒1的底端设置有用于与若干个连接板36连接的法兰47，固定板35与筒帽27的筒壁上开设有用于插柱34穿过的通槽，每个固定板35的上端均固定设置有导轨，弧形竖板32的上端开设有用于与导轨滑动配合的倒t型槽38，弧形竖板32滑动设置在导轨上，插柱34的一端与弧形竖板32的中部固定连接，插柱34的另一端水平穿过固定板35插入筒帽27的内部，第三压紧弹簧33套设在插柱34上，并且第三压紧弹簧33的两端分别抵触设置在固定板35和弧形竖板32上。首先，旋转转动环28，会抵触弧形竖板32，使得弧形竖板32可以在固定板35上移动，弧形竖板32会顶着插柱34，插柱34进入插孔26中，并且插柱34会将插销25顶进滑筒2内，使得滑筒2和套筒1解除锁紧状态，导轨的设置，使得弧形竖板32可在导轨上移动，第三压紧弹簧33的设置，有利于弧形竖板32的复位，连接板36和法兰47的设置，有利于将套筒1的下端与筒帽27的下端固定连接。

转动环28的内壁上沿着转动环28的圆周方向均匀设置有若干个用于抵紧抵触组件29的弧形凸块39，转动环28的外壁上对称设置有两个用于转动转动环28的长杆40。首先，长杆40的设置，有利于建筑工人手动转动长杆40，长杆40带动转动环28和弧形凸块39转动，弧形凸块39会抵住弧形竖杆，以达到抵触组件29的运行。

止回阀8上固定设置有蓄能器41，蓄能器41通过管路与止回阀8连通，止回阀8远离滑筒2的一端固定设置有用于避免止回阀8内液体泄漏的阀盖42。首先，蓄能器41的设置，可以储存滑筒2内一部分粘性液体，当滑筒2内需要粘性液体，蓄能器41内的粘性液体便可以通过管路进入止回阀8，在进入滑筒2内，阀盖42的设置，有利于将蓄能器41的一个开口密封住。

套筒1的上端中部固定设置有第一连接柱43，第一连接柱43上设置有起连接作用的第一支座44，滑筒2的下端中部固定设置有第二连接柱45，第二连接柱45上设置有起连接作用的第二支座46。首先，第一支座44和第二支座46的设置，有利于将套筒1的一端和滑筒2的一端固定安装在桥梁上。

工作原理：首先，建筑工人在进行桥梁建设时，建筑工人通过工具将该抗震阻尼器的上下端固定安装在桥梁上，接着，在完成这一段的桥梁时，会启用该抗震阻尼器，在启用该阻尼器之前，建筑人员通过注油孔9，向滑筒2的下腔体6内注入一定量的粘性液体，然后需要将注油孔9密封住，再将止回阀8远离滑筒2的一端密封住，以保证该抗震阻尼器的整体密封性，然后该抗震阻尼器便可以正常使用了，当该抗震阻尼器向下受力时，套筒1会向下移动，套筒1会向下按压活塞柄14，活塞柄14会同步按压活塞轴11和活塞10，活塞10会在上腔体5的内部向下移动，下腔体6和上腔体5内的粘性液体一部分会进入到止回阀8当中，并存储在蓄能器41中，以达到耗能的效果，当该抗震阻尼器受力达到最大，该抗震阻尼器中的锁紧组件12便会作业，将套筒1和滑筒2固定锁死，使得滑筒2和套筒1不会在发生移动，当建筑人员需要解锁时，只需要使用手动解锁机构3，便可以进行解锁，当抗震阻尼器向上受力时，活塞10会向上移动，蓄能器41当中的粘性液体会通过止回阀8进入到下腔体6，下腔体6中的粘性液体会通过抽油孔7进入到上腔体5中，以达到耗能的效果。