一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置

本发明涉及抗震时程分析，特别是涉及一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置。

背景技术：

1、对于大跨、非规则等桥梁结构进行设计，抗震规范强制要求进行时程分析。目前对于桥梁结构的抗震时程分析选波研究还较为有限，研究方法也多为数值模拟验证，采用试验研究方法的案例极少。这主要是由于，时程分析选波研究往往需要对结构输入较大数量的地震波进行结构反应统计分析，采用试验方法(如振动台)意味着要完成数量至百的同样结构模型在不同地震波输入下的反应量测，模型制作的经济成本无法承受，以致无法进行。因此亟需一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置来解决。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置，包括：若干承台，所述承台的底端固接有振动台的振动面，所述振动台固定在地面上，所述承台的顶端球铰接有墩柱，所述墩柱的顶端固接有盖梁，相邻两所述盖梁的顶端之间安装有箱梁，相邻两所述箱梁之间固定连接；

4、所述承台与所述墩柱之间设置有自复位结构，所述盖梁与所述箱梁之间设置有减震机构。

5、优选的，所述承台的顶端固接有下凹槽板，所述下凹槽板的中间处开设有第一半球形凹槽，所述下凹槽板与所述承台一体浇筑成型，所述下凹槽板的顶端固接有上凹槽板，所述上凹槽板上开设有第二半球形凹槽，所述第二半球形凹槽与所述第一半球形凹槽上下对应设置，所述第二半球形凹槽的顶端开设有通孔，所述第一半球形凹槽与所述第二半球形凹槽之间转动连接有球体，所述墩柱的底端穿过所述通孔固接在所述球体的外壁上。

6、优选的，所述自复位结构包括若干螺杆组，若干所述螺杆组周向等间隔设置在所述墩柱的外侧，所述螺杆组包括若干竖直设置的sma螺杆，若干所述sma螺杆等间隔设置，所述sma螺杆的顶端穿过所述上凹槽板以及所述下凹槽板且与所述承台螺纹连接，若干所述sma螺杆的顶端均穿设在上固定板内，所述上固定板固接在所述墩柱的外侧壁上且水平设置，所述sma螺杆的顶端螺纹连接有两螺母，所述上固定板位于两所述螺母之间。

7、优选的，所述盖梁设置为u型，所述减震机构包括分别设置在所述盖梁内部两侧的两阻尼器，所述阻尼器的一端与所述盖梁的内侧壁铰接，所述阻尼器的另一端与所述箱梁铰接。

8、优选的，所述箱梁的一端开设有上凹槽，所述箱梁的另一端开设有下凹槽，所述上凹槽与所述下凹槽相适配，相邻两所述箱梁之间通过所述上凹槽与所述下凹槽连接，所述上凹槽与所述下凹槽上均开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺钉。

9、优选的，所述上固定板的顶面上固接有若干加固板，若干所述加固板周向等间隔设置，所述加固板固接在所述墩柱的外侧壁上。

10、优选的，所述螺母与所述上固定板之间设置有弹簧垫片，所述弹簧垫片套设在所述sma螺杆的外侧。

11、本发明具有如下技术效果：

12、本发明提出了一种针对于典型桥梁结构试验所用的模型，即基于sma的自复位连续梁桥结构试验模型。该模型是在承台与墩柱相连的节点处设置sma螺杆，利用sma的形状记忆特性，使得结构模型经过加载产生塑性变形后，能很快恢复原始状态，不产生试验消耗，可方便开展进一步试验；桥墩的位移方向可以实现纵向和横向同时移动，可以实现地震双向输入选波方法验证的需求，同时，本发明中每个承台对应设置有一个振动台，当桥梁跨度较长时，可以使振动台沿模拟地震方向顺序工作，实现模拟行波效应。此外，模型结构尺寸设计兼顾了经济性，适合于中小型振动台试验。利用自复位连续梁桥模型进行振动台试验，可对桥梁结构的选波方法的有效性进行验证，摆脱了选波研究仅限于数值分析的尴尬境地，为选波研究工作提供了试验研究的新思路。

技术特征：

1.一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置，其特征在于，包括：若干承台(2)，所述承台(2)的底端固接有振动台的振动面，所述振动台固定在地面上，所述承台(2)的顶端球铰接有墩柱(3)，所述墩柱(3)的顶端固接有盖梁(4)，相邻两所述盖梁(4)的顶端之间安装有箱梁(5)，相邻两所述箱梁(5)之间固定连接；

2.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置，其特征在于：所述承台(2)的顶端固接有下凹槽板(6)，所述下凹槽板(6)的中间处开设有第一半球形凹槽，所述下凹槽板(6)与所述承台(2)一体浇筑成型，所述下凹槽板(6)的顶端固接有上凹槽板(7)，所述上凹槽板(7)上开设有第二半球形凹槽，所述第二半球形凹槽与所述第一半球形凹槽上下对应设置，所述第二半球形凹槽的顶端开设有通孔，所述第一半球形凹槽与所述第二半球形凹槽之间转动连接有球体，所述墩柱(3)的底端穿过所述通孔固接在所述球体的外壁上。

3.根据权利要求2所述的一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置，其特征在于：所述自复位结构包括若干螺杆组，若干所述螺杆组周向等间隔设置在所述墩柱(3)的外侧，所述螺杆组包括若干竖直设置的sma螺杆(8)，若干所述sma螺杆(8)等间隔设置，所述sma螺杆(8)的顶端穿过所述上凹槽板(7)以及所述下凹槽板(6)且与所述承台(2)螺纹连接，若干所述sma螺杆(8)的顶端均穿设在上固定板(9)内，所述上固定板(9)固接在所述墩柱(3)的外侧壁上且水平设置，所述sma螺杆(8)的顶端螺纹连接有两螺母(10)，所述上固定板(9)位于两所述螺母(10)之间。

4.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置，其特征在于：所述盖梁(4)设置为u型，所述减震机构包括分别设置在所述盖梁(4)内部两侧的两阻尼器(12)，所述阻尼器(12)的一端与所述盖梁(4)的内侧壁铰接，所述阻尼器(12)的另一端与所述箱梁(5)铰接。

5.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置，其特征在于：所述箱梁(5)的一端开设有上凹槽，所述箱梁(5)的另一端开设有下凹槽，所述上凹槽与所述下凹槽相适配，相邻两所述箱梁(5)之间通过所述上凹槽与所述下凹槽连接，所述上凹槽与所述下凹槽上均开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺钉(13)。

6.根据权利要求3所述的一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置，其特征在于：所述上固定板(9)的顶面上固接有若干加固板(11)，若干所述加固板(11)周向等间隔设置，所述加固板(11)固接在所述墩柱(3)的外侧壁上。

7.根据权利要求3所述的一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置，其特征在于：所述螺母(10)与所述上固定板(9)之间设置有弹簧垫片，所述弹簧垫片套设在所述sma螺杆(8)的外侧。

技术总结
本发明涉及抗震时程分析技术领域，特别是涉及一种适用于桥梁结构抗震时程分析选波验证装置，包括若干承台，承台的底端固接有振动台的振动面，振动台固定在地面上，承台的顶端球铰接有墩柱，墩柱的顶端固接有盖梁，相邻两盖梁的顶端之间安装有箱梁，相邻两箱梁之间固定连接；承台与墩柱之间设置有自复位结构，盖梁与箱梁之间设置有减震机构。本装置将承台与墩柱铰接，在承台与墩柱之间设置自复位结构，使得本装置在使用完成后，能很快恢复原始状态，不产生试验消耗，可方便开展进一步试验；同时，本发明中每个承台对应设置有一个振动台，当桥梁跨度较长时，可以使振动台沿模拟地震方向顺序工作，实现模拟行波效应，且成本较低。

技术研发人员：张锐
受保护的技术使用者：大连交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11