[实用新型]一种适于双柱式桥墩的自复位减震耗能阻尼器及连接装置

说明书

本实用新型属于双柱式桥墩的桥梁结构阻尼器领域，具体涉及一种适于双柱式桥墩的自复位减震耗能阻尼器及连接装置，所述阻尼器为沿中部软钢钢板对称的组合结构，阻尼器两端分别设置第二钢板、第一钢板、第三钢板、第四钢板、销接套头和弹性部件；中部软钢钢板的两端分别连接第二钢板，销接套头连接第一钢板，第一钢板与第二钢板之间设置第三钢板和第四钢板，第一钢板、第二钢板、第三钢板和第四钢板围成一个空心腔，空心腔上设置限位块；限位块之间设置限位板和弹性部件。本实用新型解决了传统软钢阻尼器未屈复前的耗能能力差、屈服后残余变形增大引起的耗能效率低的问题，具有良好的工作性能和应用前景。

技术领域

本实用新型属于双柱式桥墩的桥梁结构阻尼器领域，具体涉及一种适于双柱式桥墩的自复位减震耗能阻尼器及连接装置。

背景技术

构造简单、施工便利、通透性好的独柱式桥墩广泛应用于我国早期城市或高速立交桥，然而，独柱墩在承受由上部结构传递至桥墩的过量荷载时可能会使底部支座发生剪切破坏，当重型车辆沿独柱墩桥梁单侧边行驶时，使桥梁支座出现脱空甚至横向侧翻的事故也屡见不鲜。因此，横桥向整体刚度大、抗侧力强、超静定次数高的双柱式桥墩近年来应用越来越多。然而，已有震害和研究表明，双柱式桥墩在地震作用下也面临墩柱出铰、连梁剪切等失效破坏特征，如何实现柱墩之间的协同受力尤其是提高双柱式桥墩在横桥向的抗震耗能性能，已成为近年来学术界和工程界共同关注的重要问题。

针对双柱式桥墩在横桥向的协同受力能力不足问题，工程上通常采用在双柱式桥墩之间设置刚性系梁的做法，系梁虽解决了柱墩的协同工作问题，但其在地震作用下多发生严重的剪切破坏，震后损伤程度大、难以修复；同时，由于两柱墩之间缺少耗能构件，柱墩墩底通常也会产生较为严重的弯剪损伤。于是基于协同双柱墩、控制损伤设计理念，采用可更换的耗能装置增加双柱式桥墩横桥向的刚度和耗能能力，实现桥梁双柱墩的损伤控制和震后可恢复功能性成为有效解决之道。传统的软钢阻尼器利用软钢材料本身低屈服点以及屈服后材料塑性变形能力较强和材料持久耐用的特点，已被广泛用于机械、航空、桥梁、建筑等领域。然而，仅通过材料本身的塑性变形能力耗散地震能量，属于位移相关性的耗能阻尼器，其往往存在由于面外刚度较低、软钢耗能贡献不足以及一旦承受较大塑性变形后将无法复位和持续耗能等问题。因此，研发一种能同时解决传统软钢阻尼器侧向刚度不足和由于较大塑性变形后软钢无法自复位的新型减震耗能阻尼器，是本领域亟待解决的关键问题之一。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型提出了一种适于双柱式桥墩的自复位减震耗能阻尼器及连接装置，该阻尼器利用带有限位块的钢板和弹性部件及限位板为中部软钢钢板提供耗能和自复位能力，阻尼器两端通过销轴与桥墩或盖梁连接，可将地震作用转化为仅沿着阻尼器长度方向的轴向拉压，在实现有效减震耗能的同时解决了阻尼器面外刚度低、减震耗能性能差的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种适于双柱式桥墩的自复位减震耗能阻尼器及连接装置，所述阻尼器为沿中部软钢钢板对称的组合结构，阻尼器两端分别设置第二钢板、第一钢板、第三钢板、第四钢板、销接套头和弹性部件；所述中部软钢钢板的两端分别连接第二钢板，销接套头连接第一钢板，所述第一钢板与第二钢板之间设置两块平行的第三钢板和两块平行设置的第四钢板，第三钢板与第四钢板互相垂直且接触，第一钢板、第二钢板、第三钢板和第四钢板围成一个空心腔；第三钢板的一端连接第一钢板，另一端抵接第二钢板，第四钢板的一端连接第二钢板，另一端抵接第一钢板；空心腔外表面上下对称的两侧面分别设置第一限位块、第二限位块、第三限位块，第一限位块设置在靠近第一钢板的一端，第三限位块设置在靠近第二钢板的一端，所述第一限位块、第二限位块、第三限位块均由两个分限位块组成，分限位块两两接触且共线，分限位块分别设置在第三钢板、第四钢板上，所述两个分限位块接触面为粗糙面。