本发明属于公路桥梁技术领域，具体涉及一种用于桥梁的横向减震装置。
背景技术
传统的大跨径斜拉桥或悬索桥在索塔处横桥向约束方式主要依靠横向抗风支座来满足桥梁结构横向力学性能要求。在横桥向大风作用下，主梁受到的横桥向冲击作用，直接通过塔梁间刚性接触传递给桥塔很大的作用力，对塔底受力十分不利，且进一步增大了基础的规模。同时，主梁产生水平方向的平面转动，塔梁间的刚性约束限制了主梁在桥塔处的自由转动，使得主梁在桥塔处产生了很大的横桥向弯矩和局部应力，对主梁受力十分不利。
改革开放以来，交通基础设施建设长期成为重大国家战略需求，近年来大跨桥梁建设更是成为这一重大国家战略需求中的重中之重。国内外已建成大跨桥梁的抗震体系主要为：纵向采用漂浮或半漂浮体系和阻尼减震，能较好地抵抗地震作用下桥梁结构产生的位移和内力，是一种比较成熟的减震体系；而横向为满足抗风要求，大多不考虑减震而采用约束体系，因此桥梁结构本身将承担较大的地震力，这样对于桥塔和主梁的横桥向抗震十分不利。目前在大跨桥梁结构的横向减震体系方面也有一些研究应用的实例，基本上都采用了可转换的结构体系，即在常规荷载作用下为约束体系，强震作用下转化为减震体系，体系的转化通过剪力销来实现。但是结构体系转化过程中会产生很大的瞬间冲击力，对减震装置和整体结构产生较大的影响甚至破坏作用。
金属作为一种应用广泛的横向减震材料，优势在于结构简单，受力明确，且金属的弹塑性变形是耗散能量最有效的机制之一。制作金属耗能装置常用的金属材料有钢材、铅和形状记忆合金等，其中钢材具有造价低廉，较好的变形跟踪能力等特点，且软钢和低屈服点钢适合制造各种类型的耗能装置。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于桥梁的横向减震装置，通过软钢的c型钢板通过弯曲形变耗散冲击压力，实现大跨桥梁横向结构体系的平稳转化，减缓了桥梁瞬间冲击力。
本发明需要解决的技术问题为:
1、如何减缓桥梁的瞬间冲击力；
2、如何延长冲击时间；
3、如何抑制减缓耗能器件的形变。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于桥梁的横向减震装置，包括受压顶板、受压底板、c型钢板、上减震机构和下减震机构，由上到下，受压顶板、上减震机构、c型钢板、下减震机构、受压底板依次连接，c型钢板位于受压顶板和受压底板之间，所述的下减震机构位于受压底板的内部；
所述的受压顶板包括顶板体，顶板体内开有上顶槽和第一通孔，上顶槽和第一通孔相连通，在上顶槽的侧壁上连接有第一缓冲齿；
所述的上减震机构包括支撑板、支撑盘和橡胶板，支撑板和支撑盘一体成型，支撑板与第一通孔间隙配合，支撑盘的侧端连接有第二缓冲齿，第二缓冲齿和第一缓冲齿相配合；橡胶板与支撑盘连接，橡胶板位于支撑盘的上方，支撑盘的下方连接有支撑弹簧，支撑弹簧的另一端连接在顶板体的内部，支撑板的下端开有第二通孔，c型钢板穿过第二通孔并焊接在支撑板上；
所述的受压底板包括底板体，底板体内对称开有两排缓冲槽，所述的缓冲槽包括第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽依次相连通，第二凹槽对称设置在第三凹槽两侧，第一凹槽对称设置在第二凹槽的侧端；
所述的下减震机构包括减震支撑机构和缓冲弹簧，减震支撑机构位于两个缓冲弹簧之间；所述的减震支撑机构包括支撑块、支撑轴和限位盘，支撑块、支撑轴和限位盘一体成型，支撑块与c型钢板的底端焊接连接，支撑块位于第三凹槽内，支撑轴位于第二凹槽内，限位盘位于第一凹槽内，缓冲弹簧的一端与支撑块的一侧端连接，缓冲弹簧的另一端连接在底板体内。
进一步，所述的受压顶板和受压底板上预留有螺孔，通过锚固螺栓分别与桥梁主梁和桥塔连接牢固。
进一步，所述的c型钢板的材质为软钢材质。
进一步，所述的第一缓冲齿和第二缓冲齿的材质为橡胶材质。
进一步，所述的支撑块与支撑轴连接端面与第三凹槽的槽壁过盈配合。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的一种用于桥梁的横向减震装置，包括受压顶板、受压底板、c型钢板、上减震机构和下减震机构，c型钢板位于受压顶板和受压底板之间，软钢的c型钢板通过弯曲形变耗散冲击压力，实现大跨桥梁横向结构体系的平稳转化，减缓了桥梁瞬间冲击力；
(2)受压顶板向下挤压c型钢板，c型钢板分别给予上减震机构和下减震机构压力，上减震机构通过挤压橡胶板、第一缓冲齿和第二缓冲齿相互挤压作用以及支撑弹簧的拉伸往复作用，延长了冲击时间，减缓了c型钢板的冲击压力；
(3)受压顶板向下挤压c型钢板，c型钢板分别给予上减震机构和下减震机构压力，下减震机构通过支撑块与支撑块两侧端连接缓冲弹簧往复作用以及支撑块第三凹槽的槽壁的摩擦作用，抑制并减缓c型钢板的变形，实现大跨桥梁横向结构体系的平稳转化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明一种用于桥梁的横向减震装置的结构示意图；
图2为受压底板的俯视图；
图3为图1中a-a面的剖视图；
图4为图3中b-b面的局部剖视图；
图5为一种用于桥梁的横向减震装置的侧视图；
图6为一种用于桥梁的横向减震装置的俯视图；
附图标注：
1-受压顶板，11-顶板体，12-上顶槽，13-第一通孔，14-第一缓冲齿；2-受压底板，21-底板体，22-第一凹槽，23-第二凹槽，24-第三凹槽；3-c型钢板；4-上减震机构，41-支撑板，42-支撑盘，43-橡胶板，44-第二缓冲齿，45-支撑弹簧，46-第二通孔；5-下减震机构，51-支撑块，52-支撑轴，53-限位盘，54-缓冲弹簧；6-螺孔。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6所示，本发明为一种用于桥梁的横向减震装置，包括受压顶板1、受压底板2、c型钢板3、上减震机构4和下减震机构5，由上到下，受压顶板1、上减震机构4、c型钢板3、下减震机构5、受压底板2依次连接，所述的受压顶板1和受压底板2上预留有螺孔6，通过锚固螺栓分别与桥梁主梁和桥塔连接牢固；所述的c型钢板3为耗能元件，c型钢板3的材质为软钢材质，c型钢板3位于受压顶板1和受压底板2之间，所述的下减震机构5位于受压底板2的内部；
所述的受压顶板1包括顶板体11，顶板体11内开有上顶槽12和第一通孔13，上顶槽12和第一通孔13相连通，在上顶槽12的侧壁上连接有第一缓冲齿14；
所述的上减震机构4包括支撑板41、支撑盘42和橡胶板43，支撑板41和支撑盘42一体成型，支撑板41与第一通孔13间隙配合，支撑盘42的侧端连接有第二缓冲齿44，第二缓冲齿44和第一缓冲齿14相配合减缓冲击压力；橡胶板43与支撑盘42连接，橡胶板43位于支撑盘42的上方，支撑盘42的下方连接有支撑弹簧45，支撑弹簧45的另一端连接在顶板体11的内部，支撑板41的下端开有第二通孔46，c型钢板3穿过第二通孔46并焊接在支撑板41上；
所述的第一缓冲齿14和第二缓冲齿44的材质为橡胶材质；
所述的受压底板2包括底板体21，底板体21内对称开有两排缓冲槽，所述的缓冲槽包括第一凹槽22、第二凹槽23和第三凹槽24，第一凹槽22、第二凹槽23和第三凹槽24依次相连通，第二凹槽23对称设置在第三凹槽24两侧，第一凹槽22对称设置在第二凹槽23的侧端；
所述的下减震机构5包括减震支撑机构和缓冲弹簧54，减震支撑机构位于两个缓冲弹簧54之间；所述的减震支撑机构包括支撑块51、支撑轴52和限位盘53，支撑块51、支撑轴52和限位盘53一体成型，支撑块51与c型钢板3的底端焊接连接，支撑块51位于第三凹槽24内，支撑轴52位于第二凹槽23内，限位盘53位于第一凹槽22内，支撑块51与支撑轴52连接端面与第三凹槽24的槽壁过盈配合，缓冲弹簧54的一端与支撑块51的一侧端连接，缓冲弹簧54的另一端连接在底板体21内。
该横向减震装置的横向减震方法为：在横桥向大风作用下，受压顶板1向下挤压c型钢板3，软钢的c型钢板3通过弯曲形变耗散冲击压力，同时c型钢板3分别给予上减震机构4和下减震机构5压力，上减震机构4通过挤压橡胶板43、第一缓冲齿14和第二缓冲齿44相互挤压作用以及支撑弹簧45的拉伸往复作用，延长了冲击时间，减缓了c型钢板3的冲击压力；下减震机构5通过支撑块51与支撑块51两侧端连接缓冲弹簧54往复作用以及支撑块51第三凹槽24的槽壁的摩擦作用，抑制并减缓c型钢板3的变形，实现大跨桥梁横向结构体系的平稳转化。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。