一种大跨度桥梁减振装置的制作方法

本发明涉及桥梁减震技术领域，尤其是一种大跨度桥梁减振装置。

背景技术：

结构失稳颤振是大跨度桥梁的结构减振控制技术面临的主要问题之一。由于结构失稳颤振，能够造成结构失稳的自激型发散振动，摧毁桥梁。而更为严重的问题的是，随着桥梁跨度增加，大跨度桥梁相比较小跨度桥梁而言，其自振频率会显著下降，桥梁颤振临界风速也会随之下降，从而导致常规小跨度桥梁减振控制方法无法满足大跨度桥梁的减振需求。必须有效研究结构动力特性模型，改进小结构的多维度随机振动和振动响应控制方法，才能有效地主动控制减振。但大跨度桥梁结构减振系统振动源的多维度随机性，结构多重主动质量调谐质量阻尼器(Multiple Active Tuned Mass Damper，MATMD)减振系统拓扑结构复杂性、动态性，以及参数偏差与目标状态估计相互耦合，使得复杂环境下多维度随机颤振结构减振系统控制相关优化技术异常困难和复杂，给复杂环境下多维度大跨度桥梁的结构减振带来了困难和挑战。

目前大跨度桥梁主要采用粘滞阻尼器控制桥梁的横、纵向位移和阻尼，但是盖章阻尼器的阻尼力取决于速度，对温度变化、较小风俗和车辆缓慢等作用的载荷不起作用。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种大跨度桥梁减振装置，解决现有的大跨度桥梁的结构减振效果差的问题。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

本发明的大跨度桥梁减振装置包括支座顶板、中支架和底座，所述中支架装配在所述支座顶板和底座之间，所述支座顶板的底部具有缓冲槽，所述中支架的上部容纳在所述缓冲槽内，所述缓冲槽内还设有球冠衬板，所述球冠衬板的上平面和所述缓冲槽的内面之间形成平面滑动配合，且所述球冠衬板的上平面和所述缓冲槽的内面之间设有平面四氟滑板，所述球冠衬板的下球面和所述中支架的上顶面形成球面滑动配合，所述球冠衬板的下球面和所述中支架的上顶面之间设有球面四氟滑板，所述底座设有滑移槽，所述中支架的底部容纳在所述滑移槽内，所述中支架的底面和所述滑移槽的内面之间设有底面四氟滑板，所述中支架的中部环形布置有多个弹性支撑件，所述弹性支撑件包括弹性筒夹和滑动安装在弹性筒夹内的滑动支撑柱，所述滑动支撑柱的底部外周面为锥面，所述弹性筒夹的底部端口为弹性活动夹口，所述滑动支撑柱的底部与所述弹性活动夹口滑动配合。

本发明多个所述弹性支撑件内置在环形弹性带内，所述环形弹性带套设在所述中支架的外周面上。

本发明所述缓冲槽的槽帮端沿向内延伸形成限位部，所述中支架的上端向外周延伸形成卡接部，所述中支架的卡接部卡接在所述缓冲槽内并由所述限位部限位。

本发明所述底座的滑移槽的槽帮端沿向内延伸形成限位块，所述中支架的底部向外周延伸形成滑动部，所述滑动部容纳在所述滑移槽内并由所述限位块限位。

本发明所述弹性支撑件的弹性筒夹位于所述限位块和中支架之间，所述滑动支撑柱的底部顶靠在所述滑动部上表面，所述滑动支撑柱的上端与所述限位部为间隙配合。

本发明的大跨度桥梁减振装置的有益效果是：1、本发明大跨度桥梁减振装置采用弹性支撑件提供水平和竖向阻尼，所述弹性支撑件包括弹性筒夹和滑动安装在弹性筒夹内的滑动支撑柱，所述滑动支撑柱的底部外周面为锥面，所述弹性筒夹的底部端口为弹性活动夹口，所述滑动支撑柱的底部与所述弹性活动夹口滑动配合，当梁体产生位移时，梁体带动支座顶板发生位移，由于中支架与支座顶板为球面配合，因此会产生轴向分离和水平分力，水平分力会给弹性筒夹施加压力，弹性筒夹产生水平阻尼，起到桥梁水平减震作用，同时弹性筒夹收缩变形，此时弹性活动夹口会挤压滑动支撑柱的锥面，使得滑动支撑柱向上运动，滑动支撑柱顶紧支座顶板产生竖向阻尼，起到桥梁竖向减震作用；2、本发明的中支架为一体工字型结构，中支架的两端分别受到限位部和限位块的限位作用，抗拔性能高；3、当支座顶板的水平力大于竖向承载力的20％后，平面四氟滑板、球面四氟滑板、底面四氟滑板开始滑移，起到第一道隔震效果，然后弹性支撑件发挥阻尼效果，起到第二道抗震作用，当冲击波超过一定极限时，中支架的刚性抗震起到了第三道抗震效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本实施例的大跨度桥梁减振装置的结构示意图；

图2是本实施例的大跨度桥梁减振装置的内部结构示意图；

图3是本实施例的弹性支撑件的结构示意图。

其中：支座顶板1、中支架2、底面四氟滑板、底座3、球冠衬板4、平面四氟滑板41、球面四氟滑板42、弹性筒夹51、滑动支撑柱52。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

如图1-3所示，本实施例的大跨度桥梁减振装置包括支座顶板1、中支架2和底座3，中支架2装配在支座顶板1和底座3之间，支座顶板1的底部具有缓冲槽，中支架2的上部容纳在缓冲槽内，缓冲槽内还设有球冠衬板4，球冠衬板4的上平面和缓冲槽的内面之间形成平面滑动配合，且球冠衬板4的上平面和缓冲槽的内面之间设有平面四氟滑板41，球冠衬板4的下球面和中支架2的上顶面形成球面滑动配合，球冠衬板4的下球面和中支架2的上顶面之间设有球面四氟滑板42，底座3设有滑移槽，中支架2的底部容纳在滑移槽内，中支架2的底面和滑移槽的内面之间设有底面四氟滑板21。

其中，缓冲槽的槽帮端沿向内延伸形成限位部，中支架2的上端向外周延伸形成卡接部，中支架2的卡接部卡接在缓冲槽内并由限位部限位，底座3的滑移槽的槽帮端沿向内延伸形成限位块，中支架2的底部向外周延伸形成滑动部，滑动部容纳在滑移槽内并由限位块限位，中支架2为一体工字型结构，中支架2的两端分别受到限位部和限位块的限位作用，抗拔性能高。

本实施例的平面四氟滑板41、球面四氟滑板42、底面四氟滑板21采用四氟材料制成，四氟材料具有竖向刚度与弹性变形，且能承受垂直荷载及适应梁端转动，利用聚四氟乙烯板与不锈钢板间的低摩擦系数μf≤0.08可使桥梁上部构造水平位移不受限制。

本实施例的中支架采用抗震橡胶制成，在外界压力产生变形并且能恢复,从而吸收能量,起到减震效果。

为了能够提供水平阻尼和竖向阻尼，本实施例的中支架2的中部环形布置有多个弹性支撑件，弹性支撑件包括弹性筒夹51和滑动安装在弹性筒夹51内的滑动支撑柱52，滑动支撑柱52的底部外周面为锥面，弹性筒夹51的底部端口为弹性活动夹口，滑动支撑柱52的底部与弹性活动夹口滑动配合，本实施例的弹性支撑件的弹性筒夹51位于限位块和中支架2之间，滑动支撑柱52的底部顶靠在滑动部上表面，滑动支撑柱52的上端与限位部为间隙配合。

当梁体产生位移时，梁体带动支座顶板1发生位移，由于中支架2与支座顶板1为球面配合，因此会产生轴向分离和水平分力，水平分力会给弹性筒夹51施加压力，弹性筒夹51产生水平阻尼，起到桥梁水平减震作用，同时弹性筒夹51收缩变形，此时弹性活动夹口会挤压滑动支撑柱52的锥面，使得滑动支撑柱52向上运动，滑动支撑柱52顶紧支座顶板1产生竖向阻尼，起到桥梁竖向减震作用。

当支座顶板1的水平力大于竖向承载力的20％后，平面四氟滑板41、球面四氟滑板42、底面四氟滑板21开始滑移，起到第一道隔震效果，然后弹性支撑件发挥阻尼效果，起到第二道抗震作用，例如对车辆等产生的载荷可以起到缓冲作用，当冲击波超过一定极限时，中支架的刚性抗震起到了第三道抗震效果。

优选的，多个弹性支撑件内置在环形弹性带内，环形弹性带套设在中支架2的外周面上，环形弹性带也能够提供一定的水平阻尼同时对弹性支撑件起到限位支撑作用，能够让弹性筒夹51快速恢复。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。