一种设置位移锁定减隔震装置的梁桥的制作方法

本实用新型涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种设置位移锁定减隔震装置的梁桥。

背景技术：

当发生强震时，桥梁的墩与梁之间会产生较大的相对位移，这将对桥梁结构造成损害，同时对后期的桥梁维修增加困难。而减隔震设计被认为是有效减轻地震对桥梁结构造成损害的设计，且减隔震的桥梁结构是先允许墩梁之间存在相对位移，再利用墩梁之间的相对位移安装位移型阻尼器的方法以达到耗能减震的目的。在桥梁结构中，由于受到温度以及车辆荷载的作用，墩与梁之间会产生相对位移，尤其是当温差较大时，墩梁之间的相对位移较为明显。

传统的位移型阻尼器是安装在墩梁之间，其两端随着墩梁的相对运动而产生相对运动，以使位移型阻尼器一直都处于工作状态，而这种相对运动会增加位移型阻尼器的疲劳损害，一旦强震到来时，位移型阻尼器的减震耗能效果将会降低。对于日常使用中产生的阻尼力对桥梁结构没有益处，应该尽量避免。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的是公开一种设置位移锁定减隔震装置的梁桥，当墩梁之间相对位移较小时，位移型阻尼器不工作耗能；当墩梁之间相对位移较大时位移型阻尼器才开始工作耗能，进而降低位移型阻尼器的疲劳损害。

本实用新型是通过以下技术方案实现的一种设置位移锁定减隔震装置的梁桥，包括主梁和桥墩组，所述桥墩组和主梁之间固接有纵向滑动支座、位移锁定减震机构，其中所述位移锁定减震机构包括位移型阻尼器、位移锁定组件及连接件，且所述连接件的一端与位移型阻尼器连接，其另一端穿过位移锁定组件并在位移锁定组件内滑动，而位移型阻尼器和位移锁定组件分别与桥墩组、主梁连接。

通过上述技术方案，主梁在纵向滑动支座的作用下，可允许主梁与桥墩间发生相对位移以实现隔震。

进一步地，所述桥墩组包括桥墩a和桥墩b，其中桥墩a的顶端与主梁之间通过纵向滑动支座连接，桥墩b的顶端与主梁之间通过固定支座连接，且位移锁定减震机构固接于桥墩a的侧面与主梁之间。

通过上述技术方案，在简支梁桥中，主梁在纵向滑动支座的作用下，可允许梁桥发生位移以实现隔震；当墩梁之间相对位移较小时，位移锁定组件在主梁的带动下，主梁带动位移锁定组件在连接件上滑动，而位移型阻尼器不工作；当墩梁之间相对位移较大时，位移锁定组件与连接件的的相对位移达到限定位移值，连接件的位置被位移锁定组件锁定，即位移锁定组件与连接件不再发生相对运动，使得位移型阻尼器启动以对梁桥产生耗能减震的效果。

进一步地，所述桥墩组包括两侧放置的桥墩a和桥墩c，中间放置的桥墩b，其中桥墩a和桥墩c的顶端与主梁之间通过纵向滑动支座连接，桥墩b的顶端与主梁之间通过固定支座连接，且位移锁定减震机构固接于桥墩a、桥墩c的侧面与主梁之间，桥墩组与主梁连接的跨度为n跨结构(n≥2)。

通过上述技术方案，在连续梁桥中，主梁在纵向滑动支座的作用下，可允许梁桥发生位移以实现隔震；当墩梁之间相对位移较小时，位移锁定组件在主梁的带动下，主梁带动位移锁定组件在连接件上滑动，而位移型阻尼器不工作；当墩梁之间相对位移较大时，位移锁定组件与连接件的的相对位移达到限定位移值，连接件的位置被位移锁定组件锁定，即位移锁定组件与连接件不再发生相对运动，使得位移型阻尼器启动以对梁桥产生耗能减震的效果。

进一步地，将位移锁定减震机构安装于斜拉桥，即将桥墩组替换为桥塔组合，桥塔组合包括桥塔，位移锁定减震机构的一端与主梁固结，其另一端与桥塔固结，且桥塔组合内的桥塔数量为n(n≥2)。

通过上述技术方案，基于位移锁定的斜拉桥减隔震结构，结构体系为漂浮或半漂浮体系，桥塔和主梁间可以产生纵向相对位移；当塔梁之间相对位移较小时，位移锁定组件在主梁的带动下，主梁带动位移锁定组件在连接件上滑动，而位移型阻尼器不工作；当塔梁之间相对位移较大时，位移锁定组件与连接件的的相对位移达到限定位移值，连接件的位置被位移锁定组件锁定，即位移锁定组件与连接件不再发生相对运动，使得位移型阻尼器启动以对梁桥产生耗能减震的效果。

进一步地，将位移锁定减震机构安装于悬索桥，即将桥墩组替换为桥塔组合，桥塔组合包括桥塔，位移锁定减震机构的一端与主梁固结，另一端与桥塔固结，且桥塔组合内的桥塔数量为n(n≥2)。

通过上述技术方案，基于位移锁定的悬索桥减隔震结构，主梁和桥塔间可以产生纵向相对位移，当塔梁之间相对位移较小时，位移锁定组件在主梁的带动下，主梁带动位移锁定组件在连接件上滑动，而位移型阻尼器不工作；当塔梁之间相对位移较大时，位移锁定组件与连接件的的相对位移达到限定位移值，连接件的位置被位移锁定组件锁定，即位移锁定组件与连接件不再发生相对运动，使得位移型阻尼器启动以对梁桥产生耗能减震的效果。

进一步地，所述连接件的两端分别通过支铰a和支铰b与桥墩组、主梁固接。

通过上述技术方案，支铰a和支铰b的一端固接在桥墩与主梁上，另一端通过销轴与连接件转动连接，可便于连接件在位移锁定组件内滑动。

进一步地，所述连接件是滑动连接的杆件。

通过上述技术方案，杆件的一端与支铰a固定，杆件的另一端贯穿位移锁定组件，并与位移锁定组件滑动连接，即当发生强震时，主梁在支座的作用下可发生位移，杆件可在位移锁定组件内滑动。

进一步地，所述杆件上设置有与位移锁定组件锁定的位移限定器，即当位移限定器与位移锁定组件的相对位移介于两个位移限定值之间时，连接件在位移锁定组件内滑动；当位移限定器与位移锁定组件的相对位移达到两个位移限定值时，位移锁定组件与位移限定器扣接固定，以将连接件锁在位移锁定组件内，以启动位移型阻尼器。

通过上述技术方案，位移锁定组件具有正负两个位移限定值，当位移限定器与位移锁定组件的相对位移介于两个位移限定值之间时，杆件在位移锁定组件中自由滑动；当位移限定器与位移锁定组件的相对位移达到两个位移限定值时，位移锁定组件与位移限定器扣接固定，进而将杆件锁死在位移限定组件内，使得位移型阻尼器开始工作以实现对主梁和桥墩产生耗能减震的效果

优选地，所述位移型阻尼器为金属位移型阻尼器。

通过上述技术方案，位移型阻尼器是与位移有关的金属位移型阻尼器，与粘滞液体位移型阻尼器等与速度相关的位移型阻尼器相区别。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点：一方面主梁在纵向滑动支座的作用下，可允许主梁与桥墩间发生相对位移以实现隔震；另一方面，当墩台之间相对位移较小时，位移型阻尼器不工作耗能；当墩台之间相对位移较大时位移型阻尼器才开始工作耗能，进而降低位移型阻尼器在日常使用中的疲劳损害。

附图说明

图1是本实用新型体现的结构示意图；

图2是本实用新型体现位移锁定减震机构的结构示意图；

图3是本实用新型体现纵向滑动支座和减震机构分别与梁桥连接的结构示意图；

图4是本实用新型体现杆件结构分别与支铰a和支铰b连接的结构示意图；

图5是本实用新型体现基于位移锁定的连续梁桥减隔震结构示意图；

图6是本实用新型体现基于位移锁定的斜拉桥减隔震结构示意图；

图7是本实用新型体现基于位移锁定的悬索桥减隔震结构示意图。

图中，1、主梁；2、桥墩组；201、桥墩a；202、桥墩b；203、桥墩c；3、基础；4、纵向滑动支座；5、固定支座；6、位移锁定减震机构；601、位移锁定组件；602、位移型阻尼器；603、连接件；604、支铰a；605、支铰b；7、桥塔组合；701、桥塔；8、主缆；9、吊索；10、边墩；11、拉索。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

一种设置位移锁定减隔震装置的梁桥，如图1所示，包括主梁1和固接于基础3上的桥墩组2，其中桥墩组2包括相邻设置于主梁1下方的桥墩a201和桥墩b202，桥墩a201的顶端与主梁1之间通过纵向滑动支座4连接，桥墩b202的顶端与主梁1之间通过固定支座5连接，且桥墩a201的侧面与主梁1之间设置有位移锁定减震机构6，以使得主梁1在纵向滑动支座4的作用下，允许主梁1与桥墩a201之间发生相对位移以实现隔震。

如图1、图2及图3所示，位移锁定减震机构6包括移锁定组件61、位移型阻尼器602，及沿位移型阻尼器602轴线方向贯穿的连接件63，其中连接件63的一端与桥墩a21固定连接，其另一端与位移锁定组件61滑动连接；并且纵向滑动支座4使主梁1上的荷载通过其竖向支撑作用传递到桥墩a201上，由于纵向滑动支座4允许主梁1和桥墩a201之间产生纵向相对位移，因此，当强震发生时，可通过主梁1和桥墩a201发生相对位移以实现隔震；即在日常使用时，桥墩a201和主梁1会在温度和车辆荷载作用下产生较小的相对位移，此时位移锁定组件601会在主梁1的带动下与连接件603产生相对滑动；当在强震作用时，桥墩a201和主梁1之间的相对位移较大，当位移锁定组件601与连接件603的相对滑动到限定位移值时，位移锁定组件601将连接件603锁死，桥墩a201和主梁1之间不再发生相对运动，使得位移型阻尼器602启动以产生耗能达到减震的目的。

如图3和图4所示，位移锁定减震机构6的一端通过支铰a604与桥墩a201固接，其另一端通过支铰b605与主梁1固接。支铰a604和支铰b605远离桥墩a201与主梁1的一端是通过销轴与连接件603转动连接，以便于连接件603在位移锁定组件601内滑动。

此外，如图3和图4所示，连接件603是一端与支铰a604固定，另一端与位移锁定组件601滑动连接的杆件结构，杆件结构沿轴线方向设置有与位移锁定组件601锁定的位移限定器(图中未示出)。当发生强震时，由于位移锁定组件601具有正负两个位移限定值，当位移限定器与位移锁定组件601的相对位移介于两个位移限定值之间时，杆件结构在位移锁定组件601中自由滑动；当位移限定器与位移锁定组件601的相对位移达到两个位移限定值时，位移锁定组件601与位移限定器扣接固定，进而将杆件结构锁死在位移限定组件33内，使得位移型阻尼器602开始工作以实现对主梁1和桥墩a201产生耗能减震的效果。

在上述方案的基础上，如图1和图5所示，将位移锁定减震机构6应用于连续梁桥减隔震结构中，桥墩组2还包括与桥墩b202相邻设置的桥墩c203，桥墩c203的顶端与主梁1通过纵向滑动支座4连接，且桥墩c203的侧面与主梁1之间设置有位移锁定减震机构6；由于纵向滑动支座4允许主梁1和桥墩c203之间产生纵向相对位移，因此，当强震发生时，可通过主梁1和桥墩c203发生相对位移以实现隔震；在上述方案的基础上，桥墩组2与主梁1连接的跨度为n跨结构(n≥2)，即固定支座5安装在中间的桥墩b202上，纵向滑动支座4安装在固定支座5两侧的桥墩a201和桥墩c203上，位移减震机构6安装在装有纵向滑动支座4的桥墩a201、桥墩c203及主梁1上。

在上述方案的基础上，如图1和图6所示，将位移锁定减震机构6应用于斜拉桥减隔震结构中，将桥墩组2替换为桥塔组合7，其中桥塔组合7内的桥塔数量为n(n≥2)其中桥塔组合7包括桥塔701而斜拉桥包括固接于基础3上的桥塔701，与桥塔701固接的主梁1，连接桥塔701和主梁1的拉索11，以及固接于主梁1端部的边墩10；依据图1和图6所示，位移锁定减震机构6的一端与主梁1固结，其另一端与桥塔701固结。

此外，由于上述基于位移锁定的斜拉桥减隔震结构，结构体系为漂浮或半漂浮体系(桥塔701和主梁1间可以产生纵向相对位移)，而位移锁定减震机构6的一端与主梁1固结，另一端与桥塔701固结。

在上述方案的基础上，如图7所示，将位移锁定减震机构6应用于悬索桥减隔震结构中，其中悬索桥包括固接于基础3上的桥塔701，与桥塔701固接的主梁1，固接于主梁1和桥塔701的主缆8，固接于主缆8和主梁1之间的吊索9，及固接于主梁1两端的边墩10，且桥塔701数量为n(n≥2)。

此外，由于上述基于位移锁定的悬索桥减隔震结构，主梁1和桥塔701间可以产生纵向相对位移，位移锁定减震机构6的一端与主梁1固结，另一端与桥塔701固结。

在上述方案的基础上，位移型阻尼器602采用的是金属位移型阻尼器602或摩擦型位移型阻尼器602等与位移相关的位移型阻尼器602，与粘滞液体位移型阻尼器602等与速度相关的位移型阻尼器602相区别。

在上述方案的基础上，位移锁定减震机构6不仅适用于连续梁桥，也适用于简支梁桥，悬索桥，斜拉桥等在地震作用下桥墩(或桥塔)与主梁之间存在相对位移的桥梁结构；尤其对于大跨长联梁桥，可有效提高位移型阻尼器602在其顺桥向的适用性。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的一种或多种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。