一种桥梁用减震消能装置的制作方法

本实用新型属于桥梁减震消能装置的技术领域，具体涉及一种桥梁用减震消能装置。

背景技术：

随着经济的发展，我国开始大力修路修桥，实现全国互通。在这一情况下，桥梁在修路修桥的工程中尤其重要，因为在长路程的公路建设中，经常需要跨越河流、山谷等地方，这就需要桥梁来连通；在桥梁建设中，桥梁支座是连接、约束桥梁上、下部结构的重要构件，对于桥梁的承重来说是不可缺少的一部分。桥梁构造在强震作用下，多在上下左右构造间产生较大的相对位移，易造成桥梁结构性损坏，导致交通的中断，给救灾工作带来了极大的困难，造成巨大的损失，现有的桥梁耗材多、运输安装的成本高，抗震效果差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种桥梁用减震消能装置，主要包括桥墩底座、支撑柱和缓冲消能装置，所述桥墩底座为中空结构，所述支撑柱设置在桥墩底座的内部且支撑柱与桥面固定连接；所述缓冲消能装置设置在桥墩底座与支撑柱之间，用于减震和消能从而保护支撑柱；所述支撑柱的底部通过消能钢板与桥墩底座的底部连接；本实用新型可以通过缓冲消能装置吸收震动能量波、消耗外部能量，从而实现减震消能的作用，有效提高桥梁的稳定性。

本实用新型主要通过以下技术方案实现：一种桥梁用减震消能装置，一种桥梁用减震消能装置，包括桥墩底座、缓冲消能装置和与桥面固定连接的支撑柱；所述桥墩底座的内部为空腔结构，所述支撑柱设置在桥墩底座的内部，所述缓冲消能装置设置在桥墩底座与支撑柱之间；所述缓冲消能装置包括从内到外依次套设在支撑柱外侧的橡胶缓冲层、弹簧部、液体缓冲腔和高分子消能层；所述支撑柱的底部通过消能钢板连接桥墩底座的底部。

所述支撑柱穿过桥墩底座与桥面固定连接，所述缓冲消能装置设置在桥墩底座内用于提高支撑柱的稳定性，降低震动对支撑柱的影响。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述橡胶缓冲层包括竖直放置的橡胶条和钢筋条，所述橡胶条与钢筋条间隔设置。所述钢筋条可以替换为钢板，所述钢筋条的设置为固定支撑支撑柱的位置，为缓冲消能装置的支撑骨架；所述橡胶条具有较好的回弹性，可以吸收振动能量并消耗振动能量，从而有效降低支撑柱的震动，提高桥梁的稳定性能。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述弹簧部包括若干个减震弹簧，所述减震弹簧固定设置在橡胶缓冲层与液体缓冲腔的侧壁之间。所述减震弹簧的方向可以根据震源的方向进行设置，从而多自由度的吸收震动能量，有效降低支撑柱的震动，提高桥梁的稳定性能。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述液体缓冲腔的内部设置有缓冲弹簧和缓冲液体，所述液体缓冲腔的顶部穿过桥墩底座连通大气。所述液体缓冲腔应用了动量定理，延长冲击力的作用时间，降低碰撞力大小，降低对支撑柱的冲击破坏。其基本的工作原理就是：冲击力直接作用于缓冲弹簧构件，缓冲弹簧内部缓冲介质吸收冲击能量将其转化为其他形式的能量消耗掉或储存在缓冲弹簧中的弹性元件内。对于具有重复使用功能的液体缓冲腔，冲击物体离开行程末端后，缓冲液体会在复位件和重力的作用下，恢复到初始位置。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述高分子消能层填充有高分子消能材料；所述高分子消能材料包括橡胶。所述高分子消能材料具有吸收能量并消耗能量的作用，所述高分子消能材料为现有技术且不是本实用新型的改进点，故不再赘述。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述消能钢板的个数为两个，且两个消能钢板倾斜并交叉固定在桥墩底座空腔的底部；所述两块消能钢板呈V字型限位支撑柱。所述消能钢板以可拆卸的方式倾斜并交叉固定在桥墩底座内腔的底部；所述消能钢板在交叉处上方形成对支撑柱的弧形下端进行在水平方向和竖直方向进行限位的V形限位面；所述消能钢板对支撑柱具有支撑固定的作用，使用过程中，所述消能钢板可以对支撑柱进行消能，保证震动能的消除，同时可拆卸的形式便于拆卸。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述缓冲消能装置还包括设置在最外侧的沙层，所述沙层设置在高分子消能层与桥墩底座之间。所述沙层是指将沙子放置在形状固定的容器中，所述沙层的设置可以有效降低震动，分散反作用力，有效提高支撑柱的稳定性，延长支撑柱的使用寿命。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述沙层中设置有竖直方向的钢筋条。所述沙层中可以设置有若干个竖直方向的钢筋条，所述钢筋条埋设在桥墩底座的内部；所述钢筋条的设置是为了支撑缓冲消能装置，从而提高缓冲消能装置的力学承受能力，同时可以提高沙层的抗击能力。所述钢筋条可以由钢板代替。

本实用新型的有益效果：

（1）所述支撑柱通过消能钢板连接桥墩底座内部的底部，所述消能钢板的个数为两个，且两个消能钢板倾斜并交叉固定在桥墩底座空腔的底部；所述两块消能钢板呈V字型限位支撑柱；所述消能钢板对支撑柱具有支撑固定的作用，使用过程中，所述消能钢板可以对支撑柱进行消能，保证震动能的消除；

（2）所述橡胶缓冲层包括竖直放置的橡胶条和钢筋条，所述橡胶条与钢筋条间隔设置；所述钢筋条可以替换为钢板，所述钢筋条的设置为固定支撑支撑柱的位置，为缓冲消能装置的支撑骨架；所述橡胶条具有较好的回弹性，可以吸收振动能量并消耗振动能量，从而有效降低支撑柱的震动，提高桥梁的稳定性能；

（3）所述弹簧部包括若干个减震弹簧，所述减震弹簧固定设置在橡胶缓冲层与液体缓冲腔的侧壁之间；所述减震弹簧的方向可以根据震源的方向进行设置，从而多自由度的吸收震动能量，有效降低支撑柱的震动，提高桥梁的稳定性能；

（4）所述液体缓冲腔的内部设置有缓冲弹簧和缓冲液体，所述液体缓冲腔的顶部穿过桥墩底座连通大气；所述液体缓冲腔应用了动量定理，延长冲击力的作用时间，降低碰撞力大小，降低对支撑柱的冲击破坏；

（5）所述缓冲消能装置还包括设置在最外侧的沙层，所述沙层设置在高分子消能层与桥墩底座之间；所述沙层的设置可以有效降低震动，分散反作用力，有效提高支撑柱的稳定性，延长支撑柱的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为实施例3的结构示意图；

图3为消能钢板与支撑柱的连接结构示意图。

其中：1-支撑柱、2-桥墩底座、3-橡胶缓冲层、4-弹簧部、5-液体缓冲腔、6-沙层、7-消能钢板。

具体实施方式

实施例1：

一种桥梁用减震消能装置，包括桥墩底座2、缓冲消能装置和与桥面固定连接的支撑柱1；所述桥墩底座2为空腔结构，所述缓冲消能装置和支撑柱1设置分别设置在桥墩底座2内部，且缓冲消能装置设置在支撑柱1与桥墩底座2之间；所述缓冲消能装置包括从内之外依次套设在支撑柱1上的橡胶缓冲层3、弹簧部4、液体缓冲腔5和高分子消能层；所述弹簧部4内设置有若干个规则排列的减震弹簧；所述液体缓冲腔5的顶部穿过桥墩底座2连通大气，所述缓冲液体填充在液体缓冲腔5内，且按照体积百分比所述缓冲液体的填充量为60%-80%；

如图3所示，所述支撑柱1的底部通过两个消能钢板7连接桥墩底座2的内部的底部；所述消能钢板7以可拆卸的方式倾斜并交叉固定在桥墩底座2内腔的底部；所述消能钢板7在交叉处上方形成对支撑柱1的弧形下端进行在水平方向和竖直方向进行限位的V形限位面；所述消能钢板7对支撑柱1具有支撑固定的作用，使用过程中，所述消能钢板7可以对支撑柱1进行消能，保证震动能的消除，同时可拆卸的形式便于拆卸。

本实用新型在使用过程中，可以通过液体缓冲腔5较大程度的消耗震动能量，震动产生的冲击力直接作用在缓冲弹簧上，所述缓冲弹簧设置在缓冲液体中，所述缓冲弹簧和缓冲液体可以吸收冲击能量并将其转化为其他形式的能量消耗掉或存储在缓冲弹簧中；所述缓冲弹簧发生弹性形变的过程中会在缓冲液体的阻力下消耗一部分的冲击能量；所述缓冲腔连通大气，缓冲液体会上升；当冲击力不存在时，缓冲液体会在重力作用和缓冲弹簧的复位作用下恢复到初始的位置，从而实现循环往复的进行减震消能作用。

本实用新型可以通过缓冲消能装置吸收震动能量波、消耗外部能量，从而实现减震消能的作用，有效提高桥梁的稳定性；所述消能钢板7为可拆卸形式，安装方便，后期维护陈本相对较低。

实施例2：

本实用新型是在实施例1的基础上进一步优化，如图1所示，所述液体缓冲腔5中没有设置缓冲弹簧，所述液体缓冲腔5内只设置有缓冲液体，所述缓冲液体通过液体阻尼作用进行缓冲消能；所述缓冲液体在重力的作用下进行复位，可以实现循环利用；所述橡胶缓冲层3包括橡胶条和钢筋条，所述橡胶条与钢筋条间隔设置，所述钢筋条的设置为固定支撑支撑柱1的位置，为缓冲消能装置的支撑骨架；所述橡胶条具有较好的回弹性，可以吸收振动能量并消耗振动能量，从而有效降低支撑柱1的震动，提高桥梁的稳定性能；所述高分子消能层为橡胶缓冲层3，所述高分子消能层与桥墩底座2之间还设置有沙层6，所述沙层6的设置可以有效降低震动，分散反作用力，有效提高支撑柱1的稳定性，延长支撑柱1的使用寿命。

本实用新型可以通过缓冲消能装置吸收震动能量波、消耗外部能量，从而实现减震消能的作用，有效提高桥梁的稳定性；所述消能钢板7为可拆卸形式，安装方便，后期维护陈本相对较低。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例2的基础上进一步优化，如图2所示，所述液体缓冲腔5中的底部设置有竖直方向的缓冲弹簧，可以有效降低竖直方向的震动冲击力。

本实用新型可以通过缓冲消能装置吸收震动能量波、消耗外部能量，从而实现减震消能的作用，有效提高桥梁的稳定性；所述消能钢板7为可拆卸形式，安装方便，后期维护陈本相对较低。

本实施例的其他部分与上述实施例2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例是在实施例2或3的基础上进一步优化，所述沙层6中设置有若干个竖直方向的钢筋条，所述钢筋条埋设在桥墩底座2的内部；所述钢筋条的设置是为了支撑缓冲消能装置，从而提高缓冲消能装置的力学承受能力，同时可以提高沙层6的抗击能力。

本实用新型可以通过缓冲消能装置吸收震动能量波、消耗外部能量，从而实现减震消能的作用，有效提高桥梁的稳定性；所述消能钢板7为可拆卸形式，安装方便，后期维护陈本相对较低。

本实施例的其他部分与上述实施例2或3相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。