使用，固定板2-1、锁套2-2和滑块2-3通过销轴2-4连为一体，固定板2-1固结于活动墩6上，锁套2-2可绕销轴2-4转动，两个锁套2-2下方通过连杆机构的两根撑杆2-5连接，两个撑杆2-5分别与对应侧的锁套2-2铰连，两个撑杆2-5的另一端均与所述连杆机构的摆杆1-5上端铰连，当两根撑杆2-5的夹角大于设计值时，锁套2-2内部空间大于水平锁杆3的外径，撑杆2-5夹角大于设计值可根据激活装置的激活阈值设定。
[0036]所述两撑杆2-5和一摆杆1-5共同构成控制所述锁定装置2的内部空间的连杆机构，两所述撑杆2-5—端与相应的锁套2-2铰连，另一端与所述摆杆1-5铰连，所述摆杆1-5与所述套环1-4固定连接，摆杆1-5的摆动带动所述撑杆2-5联动，从而使锁套2-2绕销轴2-4转动。
[0037]所述水平锁杆3为圆柱体，其外表面呈环状凸台，其凸台所能承受的荷载根据活动墩6的最大承载力确定，环状凸台沿水平锁杆3长度方向上的设置范围根据需要设定。锁套
2-2内部单个齿牙所能承受的荷载需大于水平锁杆3单个环状凸台的极限承载力，其齿牙数量可根据需要设定。
[0038]正常状态下，锁定装置2内部净空大于水平锁杆3的外径，水平锁杆3可在锁定装置2内自由水平运动，满足正常状态下梁墩变位需求。
[0039]地震突发时，激活装置I的摆锤1-1在惯性力作用下绕中心杆1-3转动，带动与激活装置I的套环1-4固定连接的摆杆1-5相应摆动，从而激活锁定装置2内部的锁套2-2，锁套2-2绕销轴2-4转动致使其内部空间变小，与水平锁杆3呈相互嵌固状态，从而限制梁体5和活动墩6的相对位移，达到活动墩协同固定墩承受水平地震荷载的目的，从而提高连续梁桥的抗震性能。
[0040]如图6-9所示，所述激活装置I的摆杆1-5与锁定装置2的撑杆2-5之间为铰接，当地震发生导致摆锤1-1在惯性力作用下带动摆杆1-5绕中心杆1-3转动时，摆杆1-5的运动将导致锁定装置2的两撑杆2-5之间夹角变化，继而引发锁套2-2绕销轴2-4转动，当地震导致的活动墩6运动达到激活装置I的激活阈值时，两撑杆2-5之间夹角将小于设计值，此时锁套2-2内部空间小于水平锁杆3的外径，继而限制梁体5和活动墩6的相对运动，达到活动墩6与固定墩协同受力，提高连续梁桥整体抗震性能的目的。
[0041 ]如图1和5所示，正常运营状态，激活装置I的摆锤1-1和连杆机构的摆杆1-5处于竖直状态，与摆杆1-5铰接的两个连杆机构撑杆2-5呈水平状态，锁定装置2内部净空大于水平锁杆3外径，水平锁杆3可以在锁定装置2内自由水平运动，继而满足正常运营状态下梁墩相对变位需求。
[0042]如图6和7所示，正常运营状态下梁墩相对变位过程中，摆锤1-1在惯性力作用下带动摆杆1-5绕中心杆1-3转动时，摆杆1-5的运动将导致锁定装置2的两撑杆2-5之间夹角变化，继而引发锁套2-2绕销轴2-4转动，但是正常的梁墩相位变化中活动墩6运动达不到激活装置I的激活阈值，两撑杆2-5之间夹角虽然缩小，但是仍然大于设计值，此时锁套2-2内部空间仍然大于水平锁杆3的外径，不会限制梁体5和活动墩6的相对运动。
[0043]如图8和9所示，地震突发状态，地震突发将导致活动墩6的水平运动，摆锤1-1和摆杆1-5在惯性力作用绕中心杆1-3摆动，摆杆1-5的转动将导致锁定装置2的撑杆2-5夹角变小，引导锁套2-2绕销轴2-4转动，当地震导致的活动墩6运动达到激活装置的激活阈值时，锁套2-2内部齿牙将于水平锁杆3凸台相互嵌固，限制梁体5和活动墩6的相对位移，将上部结构纵向水平地震传递至活动墩6，实现连续梁桥各墩协同受力的目的。
[0044]如图10和11所示，活动墩6保护状态，该装置的核心思想是利用活动墩6的抗震潜能，故水平锁杆凸台的极限承载力a需根据活动墩的最大承载能力b确定，可取a=2b/3，当地震过大，导致梁体5所传递至活动墩6的地震荷载达到a值，水平凸台屈服，梁墩间在维持荷载约为a值的状态下产生相对位移，这样，即可最大限度的发挥活动墩的抗震潜能，又能避免活动墩受力过大发生破坏。
[0045]作为另一种实施方式，可在水平锁杆3和牛腿4之间安装连接阻尼耗能装置或将锁定装置中的滑块部分增设阻尼耗能装置惯性力作用下，当上述减震装置将梁墩锁定后，上部结构地震荷载传递至活动墩的过程中还可以通过阻尼耗能，进一步提高连续梁桥抗震性會K。
[0046]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种惯性力激活的连续梁桥减震装置，其特征在于:其包括激活装置(I)、锁定装置(2 )、水平锁杆(3 )和牛腿(4)，水平锁杆(3 )通过牛腿(4)与梁体(5 )相连，激活装置(I)和锁定装置(2)分别固定于活动墩(6)上，所述锁定装置(2)围成内部空间，所述水平锁杆(3)置于所述锁定装置(2)的内部空间中，所述激活装置(I)通过连杆机构控制所述锁定装置(2)的内部空间； 正常状态下，所述锁定装置(2)内部净空大于所述水平锁杆(3)外径，水平锁杆(3)可在锁定装置(2)内自由水平运动，满足正常状态下梁墩变位需求； 地震发生时，所述激活装置(I)在惯性力作用下摆动，继而带动激活装置(I)和锁定装置(2)之间的连杆机构摆动，致使锁定装置(2)内部空间收缩，并与所述水平锁杆(3)相互嵌固，从而限制梁体(5)和活动墩(6)的相对位移。2.根据权利要求1所述的一种惯性力激活的连续梁桥减震装置，其特征在于:所述激活装置(I)包括固定于活动墩(6)上的两支柱(1-6)、固定设置两所述支柱(1-6)之间的中心杆(1-3)、设置在所述中心杆(1-3)上的套环(1-4)和摆锤(1-1)，所述套环(1-4)可绕中心杆(1-3)转动，所述摆锤(1-1)通过连杆(1-2)固结于套环(1-4)下方，所述套环(1-4)与所述连杆机构固定连接，当地震发生导致支柱(1-6)随活动墩(6)水平运动时，摆锤(1-1)在惯性力作用下带动套环(1-4)绕中心杆(1-3)转动，套环(1-4)带动所述连杆机构动作。3.根据权利要求2所述的一种惯性力激活的连续梁桥减震装置，其特征在于:所述锁定装置(2)包括两固定板(2-1)、两锁套(2-2)和两滑块(2-3)，其中，两所述固定板(2-1)固定于活动墩(6)上，所述锁套(2-2)整体呈半圆柱壳体，两所述锁套(2-2)顶部通过固定在两所述固定板(2-1)之间的销轴(2-4)铰连，两所述滑块(2-3)为圆环状且位于固定板(2-1)和锁套(2-2)之间，以便于锁套(2-2)与固定板(2-1)荷载传递及减小锁套(2-2)绕销轴(2-4)转动时的摩擦力，利于两所述锁套(2-2 )绕销轴(2-4)转动，两个锁套(2-2)下方通过所述连杆机构与所述激活装置(I)的套环(1-4)连接。4.根据权利要求3所述的一种惯性力激活的连续梁桥减震装置，其特征在于:所述连杆机构包括两撑杆(2-5)和一摆杆(1-5)，两所述撑杆(2-5)—端与相应的锁套(2-2)铰连，另一端与所述摆杆(1-5)铰连，所述摆杆(1-5)与所述套环(1-4)固定连接。5.根据权利要求4所述的一种惯性力激活的连续梁桥减震装置，其特征在于:所述摆杆(1-5)与撑杆(2-5)之间铰接，当两根撑杆(2-5)夹角大于设计值时，锁套(2-2)内部空间大于水平锁杆(3)外径，当地震发生导致摆锤(1-1)在惯性力作用下带动摆杆(1-5)绕中心杆(1-3)转动时，所述摆杆(1-5)的运动将导致锁套(2-2)绕销轴(2-4)转动，当地震导致的活动墩(6)运动达到激活装置(I)的激活阈值时，两所述撑杆(2-5)之间夹角将小于设计值，致使锁套(2-2)内部空间小于水平锁杆(3)外径，继而限制梁体(5)和活动墩(6)的相对运动。6.根据权利要求3-5任一项所述的一种惯性力激活的连续梁桥减震装置，其特征在于:所述水平锁杆(3)为圆柱体，其外表面呈环状凸台，所述环状凸台所能承受的荷载根据活动墩最大承载力确定，两所述锁套(2-2)内部呈齿牙状，其内部齿牙所能承受的荷载大于所述水平锁杆(3)的承载力。
【专利摘要】本实用新型涉及桥梁减隔震领域，具体涉及一种惯性力激活的连续梁桥减震装置，其包括激活装置、锁定装置、水平锁杆和牛腿，水平锁杆通过牛腿与梁体相连，激活装置和锁定装置分别固定于活动墩上，所述水平锁杆置于所述锁定装置的内部空间中；正常状态下，锁定装置内部净空大于水平锁杆外径，水平锁杆可在锁定装置内自由水平运动，满足正常状态下梁墩变位需求；地震发生时，激活装置在惯性力作用下摆动，带动激活装置的连杆机构摆动，使激活锁定装置内部空间收缩与所述水平锁杆相互嵌固，从而限制梁体和活动墩的相对位移。该装置原理简单、经济可靠，可用于新建连续梁抗震设计及既有连续梁桥抗震加固，便与推广应用。
【IPC分类】E01D19/00, E01D19/04
【公开号】CN205369002
【申请号】CN201620090160
【发明人】陈士通, 陈树礼, 李义强, 孙志星, 张耀辉, 王海林, 程泳, 程帅齐
【申请人】石家庄铁道大学
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年1月29日