[发明专利]一种支撑及梁体减隔震结构体系及其应用

说明书

本发明提供一种支撑及梁体减隔震结构体系及其应用，包括减震组件，减震组件包括用于支撑的多向型支座和用于纵横向减隔震和抗拉拔的可变刚度摩擦阻尼连接器。与相关技术相比，本发明提供的支撑及梁体减隔震结构体系及其应用在不改变原有结构受力体系的情况下不但能够提供满足桥梁抗震性能要求的纵横向减隔震，并且具有抗拉拔功能，另外，该体系不干涉梁体受温度影响产生的梁体变形，安装空间可调，造价相对低廉，使用寿命长。尤其对于之前没有进行抗震设计的桥梁，在不进行顶梁换支座的情况下通过增加减震组件可以额外进行加固并且提升桥梁的抗震性能。

技术领域

本发明涉及一种支撑加固及梁体的减隔震结构体系以及其应用。

背景技术

在路网领域，桥梁所扮演的角色至关重要，对保障交通网络的通畅有着举足轻重的作用；在建筑领域，楼宇之间的连廊、景观桥等也扮演着不可或缺的作用。然而，桥梁、连廊大都为钢混结构，本身抵抗地震的能力很差，一旦发生地震灾害，桥梁最容易受到损害甚至发生灾难性的倒塌，严重影响灾区救援以及重建，损失不可估量。因此，对桥梁、连廊的减隔震设计及对已有桥梁进行抗震加固具有十分重要的意义。

减隔震技术在桥梁上的运用可追溯到20世纪70年代，其基本原理在于通过改变梁体结构体系的自震频率以及增加结构的耗能能力来减小结构的地震内力。目前我国在桥梁的抗震性能设计中，通过在一个主梁上布置多种不同型号的支座来改变梁体结构的自震频率以及增加结构的耗能，最终起到减隔震的目的。常见的隔震支座有铅芯橡胶支座、摩擦摆支座、钢阻尼支座以及拉索支座。铅芯橡胶支座往往平面尺寸较大，对桥梁的安装空间要求高，另外，橡胶支座由于橡胶的老化而寿命不长。摩擦摆支座和钢阻尼支座相对其他支座的价格高昂，工程造价高，另外，支座在工作过程中会抬升主梁导致主梁表面不平整。拉锁支座造价贵，同时对安装空间要求也高。最重要的是，对于原来没有进行减隔震设计的老桥梁，不进行支座更换，现有支座对抗震都无能为力。

因此，有必要提供一种可变刚度摩擦阻尼连接器解决以上技术问题。

发明内容

本发明提供一种支撑及梁体减隔震结构体系，该结构体系在不改变原有结构受力体系的情况下不但能够提供满足桥梁抗震性能要求的纵横向减隔震，并且具有抗拉拔功能。

本发明的目的在于提供一种支撑及梁体减隔震结构体系，包括：

减震组件，减震组件包括用于支撑的多向型支座和用于纵横向减隔震和抗拉拔的可变刚度摩擦阻尼连接器；

所述多向型支座包括下连接板、支撑结构、上连接板，其中，下连接板用于与梁墩通过锚碇棒或螺栓连接，上连接板用于与主梁通过锚碇棒或螺栓连接，支撑结构夹装于上连接板和下连接板之间，实现全方位转动和移动；

可变刚度摩擦阻尼连接器包括包括上下压板、摩擦阻尼棒、高阻尼橡胶块、弹簧装置以及连接装置，高阻尼橡胶块安装在摩擦阻尼棒之间，摩擦阻尼棒夹装在上下压板之间，弹簧装置垂直对称布置在上下压板和摩擦阻尼棒之中；连接装置一端通过螺栓与主梁连接，另一端通过螺栓与梁墩连接。

优选的，多向型支座采用球形支座、盆式支座或板式支座。

优选的，弹簧装置包括弹簧销、弹簧及螺母，弹簧销贯穿且垂直对称布置在上下压板和摩擦阻尼棒之中，套接在弹簧销端部的弹簧一端嵌套在压板上，另一端通过螺母与弹簧销固定；

优选的，所述连接结构设置在摩擦阻尼棒两端，所述连接结构包括与摩擦阻尼棒连接的万向节和与万向节活动连接的连接板，摩擦阻尼棒具有6个自由度，使该连接器6个自由度方向均具有阻尼。

优选的，所述上下压板内侧具有波浪状曲面，波浪状曲面上设置三角锯齿结构。

优选的，所述摩擦阻尼棒内端为长方实体，上下表面为带三角锯齿结构的波浪状曲面，波浪状曲面尺寸与压板的曲面相配合；