[发明专利]一种模数式桥梁伸缩装置用弹性变形机构

说明书

本发明公开了一种模数式桥梁伸缩装置用弹性变形机构，所述弹性变形机构主要由中部骨架、处在中部骨架两端的橡胶体和处在橡胶体每一外端的端部骨架组成，所述中部骨架每一端外延出的橡胶体为弯曲的弧形结构，整个弹性变形机构呈C型状。本发明所组装成型的伸缩装置在伸缩动态变化中，橡胶体的变形摩擦阻力小，能够灵活、可靠地实现竖向、横向、纵向的三维变形，亦能够灵活、可靠地实现扭转变形，进而能够有效、稳定地确保伸缩装置的各横梁位移变形更为均匀，即能够有效、可靠地控制伸缩装置中各间隙均匀一致的变化，确保伸缩装置在桥梁中能够稳定性、可靠性和长效性的服役。

技术领域

本发明涉及模数式桥梁伸缩装置，具体是一种模数式桥梁伸缩装置用的弹性变形机构。

背景技术

桥梁伸缩装置是适应于桥梁热胀冷缩变化工况的一种结构件。在大型桥梁中，要求其伸缩装置满足于大位移量伸缩（例如位移量480mm以上）技术要求，常见的大位移量伸缩的桥梁伸缩装置为模数式桥梁伸缩装置。

模数式桥梁伸缩装置主要由多根支承托梁、活动装配于每根支承托梁两端的支承箱体、活动装配于各支承托梁上的多根中梁、固定装配于两侧各支承箱体上的边梁、装配于边梁与中梁之间及装配于多根中梁之间的多个弹性变形机构、以及必要的防水橡胶组件等组成。前述模数式桥梁伸缩装置在桥梁的应用结构中，多根支承托梁是顺着桥梁的长度方向而排布，并由支承箱体在相对基础-例如桥梁或桥台上固定；边梁和中梁均沿着桥梁的宽度方向而排布，因而边梁和中梁在伸缩装置中通常统称为横梁；各弹性变形机构通常是按照特定规则而排布在边梁与中梁之间及多根中梁之间的，处在边梁处、且外延的弹性变形机构的外端是固定于相对基础-例如桥梁或桥台上的。

上述模数式桥梁伸缩装置的工作原理是，当桥梁产生收缩现象时，装配于各横梁（为了方便描述，以下将边梁和中梁统称为横梁）之间的各弹性变形机构分别产生拉伸变形，从而使得各横梁之间的间隙变大，基于各弹性变形机构排布结构的对称性及受力一致性，确保了各横梁之间作用力趋于一致，进而使伸缩装置中的各间隙都均匀一致；当桥梁产生膨胀现象时，装配于各横梁之间的各弹性变形机构分别产生收缩变形，从而使得各横梁之间的间隙变小，基于各弹性变形机构排布结构的对称性及受力一致性，确保了各横梁之间作用力趋于一致，进而使伸缩装置中的各间隙都均匀一致。

由此可见，在模数式桥梁伸缩装置中，控制各横梁产生伸缩变形的关键部件为弹性变形机构，即由弹性变形机构控制各横梁随着桥梁的热胀冷缩动态变化而适时合宜的产生纵向、横向和/或竖向的三维变形。

模数式桥梁伸缩装置用的现有弹性变形机构主要由底板、以及分别通过螺栓连接在底板两端的剪切式橡胶弹簧组成，底板的长度范围通常对应于相邻连续三根横梁的宽度。此结构的弹性变形机构在伸缩装置的装配结构中通常对应于相邻连续三根横梁，现就以对应相邻连续三根横梁为例详细解释其装配结构：弹性变形机构两端的橡胶弹簧通过顶端对应连接间隔的两根横梁（即对应三根横梁中的边部两根），而底板中部则通过连接架的顶端连接中间横梁（即对应三根横梁中的中间一根）；当然，若此弹性变形机构处在伸缩装置的边部处并需要外延时，则该弹性变形机构一端的橡胶弹簧与边梁旁侧的中梁连接，底板中部的连接架与边梁连接，外延端的橡胶弹簧则通过过渡件与对应的桥梁或桥台连接。此结构的弹性变形机构在伸缩装置中虽然能够实现三维变形、满足伸缩装置的一般应用要求，但其存在如下主要技术问题：

1. 制造过程是将底板和橡胶弹簧先分别成型，再将它们组装成型，组装过程需要装配工人进行人工操作，存在制造效率低、制造成本高和性能不稳定等技术问题；另外，其结构体积较大；

2. 在伸缩装置中应用时，其只能竖向安装于各横梁的底部，不能平放安装，从而会对伸缩装置底部的结构空间造成较大体积的占用，不利于伸缩装置整体结构体积的紧凑化，导致伸缩装置的整体制造成本较高；