[发明专利]一种用于双向震动控制的大伸缩组合装置

说明书

本发明涉及一种用于双向震动控制的大伸缩组合装置，包括固定托架、连接滑板、柱形钢阻尼单元、可伸缩模块以及抗弯锚板，其中，所述的固定托架的下方设有下表面开口的水平滑槽，所述的连接滑板间隙置于所述水平滑槽内，所述的可伸缩模块的一端与连接滑槽端部沿水平向铰接，另一端与基础结构沿竖向铰接，所述的连接滑板与可伸缩模块之间沿水平方向铰接，所述的柱形钢阻尼单元的顶端与连接滑板的下表面活动连接，柱形钢阻尼单元底端安装在所述抗弯锚板上。与现有技术相比，本发明可同时实现顺桥方向和横桥方向两个方向的震动控制，成本优势明显，可根据不同温度位移需求定制可伸缩模块，使其可以在连续梁桥和大跨度缆索式承重桥梁中实践应用。

技术领域

本发明属于阻尼装置技术领域，涉及一种用于双向震动控制的大伸缩组合装置。

背景技术

大跨度桥梁抗震保护技术中，顺桥向一般设置有黏滞型阻尼器，一方面既可以适应结构在正常使用状态下上部结构沿该方向的产生的温度伸缩变形，另一方面也可以在地震过程中提供耗能限位的功能。横桥向一般设置有金属阻尼器，要求金属阻尼器同样适应上部结构沿顺桥向的变形，目前技术途径主要为类似中国专利CN 101748685 A和CN102953327 A中的预留滑槽的形式加以解决，即正常使用状态下球形部件可以在预留滑槽内沿顺桥向自由滑动，地震作用时，滑槽槽壁沿横桥向接触钢阻尼装置，迫使阻尼单元发生屈服，产生耗能行为。需要特别指出的是，上述处理方式严重忽视了地震过程中由于顺桥向与球形部件的接触摩擦行为可能对钢阻尼单元在横桥向地震力学行为的影响，增加了抗震保护系统中的不稳定因素，其抗震性能值得进一步实践检验。

中国专利CN 207597232 U和CN 205917589 U先后公开了一种设有斜置式桥梁抗震阻尼器的大跨度漂浮体系斜拉桥和一种速度锁定悬臂棒支座，前者主要通过将黏滞型阻尼器斜置的方式，使得1套阻尼装置可以同时控制桥梁顺桥向和横桥向的震动，减少阻尼器的使用数量，降低震动控制的使用成本。但是设置的4个斜置式桥梁抗震阻尼器在实际地震过程中很难实现完全同步协调变形。后者将钢阻尼元件与速度锁定器进行有效连接，发挥了钢阻尼器滞回行为稳定等优点，但是其只能实现桥梁沿顺桥向的单向震动控制，震动控制使用成本较高。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种用于双向震动控制的大伸缩组合装置，以实现双向震动控制，可以在大跨度连续梁桥及缆索式承重桥梁等中推广应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于双向震动控制的大伸缩组合装置，包括固定托架、连接滑板、柱形钢阻尼单元、可伸缩模块以及抗弯锚板，其中，所述的固定托架的下方设有下表面开口的水平滑槽，所述的连接滑板间隙置于所述水平滑槽内，所述的可伸缩模块的一端与连接滑槽端部沿水平向铰接，另一端与基础结构(即如桥面基础等抗震基础结构)沿竖向铰接，所述的连接滑板与可伸缩模块之间沿水平方向铰接，所述的柱形钢阻尼单元的顶端与连接滑板的下表面活动连接，柱形钢阻尼单元底端安装在所述抗弯锚板上。

进一步的，所述的固定托架由上顶板、平行间隔布置在上顶板下表面的两块侧壁板，以及对应分别安装在两块侧壁板下方的承托板组成，所述侧壁板、承托板与上顶板之间围成所述水平滑槽。更进一步的，侧壁板的外侧表面还设有连接上顶板的加劲肋板，地震作用下加劲肋板提供足够的强度和刚度，使其通过连接滑板接触作用迫使柱形钢阻尼单元在横桥方向进入塑性状态。

进一步的，所述的连接滑板与水平滑槽顶部的间隙为1-2mm，连接滑板与水平滑槽两侧的间隙为1-2mm。

进一步的，所述的柱形钢阻尼单元由若干呈阵列排布的柱形钢阻尼件组成，所述柱形钢阻尼件包括柱形钢主体、设置在柱形钢主体顶部的呈球形的传力键，以及设置在柱形钢主体底部的阻尼底座，所述的传力键与连接滑板之间活动连接，所述阻尼底座与抗弯锚板固定连接。

更进一步的，所述的连接滑板的下表面上加工有与所述传力键位置对应的圆形推力孔，所述的传力键置于所述圆形推力孔中，并与圆形推力孔的孔壁之间留有间隙。