空心高墩自減震裝置制造方法
【專利摘要】空心高墩自減震裝置，以有效減小柔性橋墩（塔）結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的振動，保證橋梁結(jié)構(gòu)安全，以及有效減小結(jié)構(gòu)在風(fēng)、海浪、列車制動力等荷載作用下的振動。它包括具有墩內(nèi)空腔的墩身（10），所述墩內(nèi)空腔內(nèi)設(shè)置有附加質(zhì)量塊（20），附加質(zhì)量塊（20）通過支座（22）安裝于支撐平臺（11）上，附加質(zhì)量塊（20）的側(cè)面通過彈性構(gòu)件（21）與對應(yīng)的墩內(nèi)空腔腔壁相連接。
【專利說明】空心高墩自減震裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及橋梁，特別涉及一種用于控制或減少柔性空心高墩或高塔的振動的自減震裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾十年來，隨著全國乃至世界各地范圍內(nèi)的地震頻繁發(fā)生，作為交通基礎(chǔ)設(shè)施之一的橋梁結(jié)構(gòu)遭到了不同程度的破壞，一些橋梁地段列車需限速運行，甚至中斷行車，給抗震救災(zāi)、設(shè)備運輸帶來了極大的困難，直接或間接造成了較大的生命財產(chǎn)損失。
[0003]傳統(tǒng)的橋梁抗震設(shè)計理念以抗為主:地震力由地基直接傳到結(jié)構(gòu)目前橋梁減震措施，依靠增加結(jié)構(gòu)的剛度、強度的方法來抵抗地震力的作用。而一味地采用這種硬碰硬的方式，付出的代價較大，且增加結(jié)構(gòu)的剛度強度也勢必會加大結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。隨著人們對地震認識的深入，結(jié)構(gòu)控制技術(shù)成為工程抗震研究的重點。其中，在橋梁結(jié)構(gòu)上應(yīng)用較為廣泛的是減隔震技術(shù)。減隔震技術(shù)是利用減隔震裝置延長結(jié)構(gòu)的周期，消耗地震輸入能量，從而降低結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)。
[0004]目前常用的減震裝置有粘滯阻尼器、速度鎖定器、粘彈性阻尼器、軟鋼阻尼器、摩擦阻尼器等。在橋梁結(jié)構(gòu)上，應(yīng)用最為廣泛的減振裝置主要是速度鎖定器和粘滯阻尼器。這兩種裝置均設(shè)置在梁部和墩身之間，通過銷軸將梁底與橋墩側(cè)面或頂面連接在一起，實現(xiàn)橋梁的縱向或橫向抗震。其中，速度鎖定器是一種類似速度開關(guān)的限位裝置，常用于簡支或連續(xù)梁。在溫度和制動力荷載下可自由變形，但在地震或風(fēng)荷載下，便會自動鎖定，使得結(jié)構(gòu)由正常狀況下的一個固定墩變成兩個或更多的固定墩，將上部結(jié)構(gòu)的荷載有效的分布到多個墩子上去，使得結(jié)構(gòu)的受力更均勻。對于大跨特殊橋梁結(jié)構(gòu)，較為常用的耗能減震裝置是粘滯阻尼器。當?shù)卣鸢l(fā)生時，粘滯阻尼器可以產(chǎn)生較大的阻尼，很大程度的消耗地震傳來的能量，使得橋梁結(jié)構(gòu)避免出現(xiàn)過大的變形，同時使得結(jié)構(gòu)的速度、加速度、位移等動力反應(yīng)迅速減少，從而最大程度的減少了結(jié)構(gòu)的破壞，確保結(jié)構(gòu)在大地震中能夠正常使用。但由于粘滯阻尼器制造較為復(fù)雜，造價偏高。同時，由于自身沒有剛度，在較大地震荷載下，容易下出現(xiàn)不能自動復(fù)位的現(xiàn)象。且伴隨著使用時間的推移，容易發(fā)生液體泄漏，這些情況嚴重影響了粘滯阻尼器的使用壽命，為橋梁結(jié)構(gòu)的安全埋下了隱患。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種空心高墩自減震裝置，以有效減小柔性橋墩(塔)結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的振動，保證橋梁結(jié)構(gòu)安全，以及有效減小結(jié)構(gòu)在風(fēng)、海浪、列車制動力等荷載作用下的振動。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]本實用新型的空心高墩自減震裝置，包括具有墩內(nèi)空腔的墩身，其特征是:所述墩內(nèi)空腔內(nèi)設(shè)置有附加質(zhì)量塊，附加質(zhì)量塊通過支座安裝于支撐平臺上，附加質(zhì)量塊的側(cè)面通過彈性構(gòu)件與對應(yīng)的墩內(nèi)空腔腔壁相連接。[0008]本實用新型的有益效果是，既能有效減小柔性橋墩(塔)結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的振動，保證橋梁結(jié)構(gòu)安全，又能有效減小結(jié)構(gòu)在風(fēng)、海浪、列車制動力等荷載作用下的振動；構(gòu)造簡單，一次性安裝無須維修或更換的優(yōu)點，能有效地節(jié)省橋梁工程造價。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]本說明書包括如下兩幅附圖:
[0010]圖1是本實用新型空心高墩自減震裝置的順橋向立面圖；
[0011]圖2是本實用新型空心高墩自減震裝置的橫橋向立面圖；
[0012]圖中示出構(gòu)件位名稱及所對應(yīng)的標記:墩身10、支撐平臺11、附加質(zhì)量塊20、彈性構(gòu)件21、支座22。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0014]參照圖1和圖2，本實用新型的空心高墩自減震裝置，包括具有墩內(nèi)空腔的墩身10，墩內(nèi)空腔內(nèi)設(shè)置有附加質(zhì)量塊20，附加質(zhì)量塊20通過支座22安裝于支撐平臺11上，附加質(zhì)量塊20的側(cè)面通過彈性構(gòu)件21與對應(yīng)的墩內(nèi)空腔腔壁相連接。當橋墩(塔)在地震(風(fēng))荷載作用下發(fā)生振動時，附加質(zhì)量塊20由于慣性力將反作用力作用于主墩(塔)上，從而減小了主墩(塔)的地震響應(yīng)。
[0015]參照圖1和圖2，所述附加質(zhì)量塊20可以采用混凝土預(yù)制構(gòu)件或者鋼質(zhì)構(gòu)件。所述支撐平臺11為墩內(nèi)橫隔板或者與墩體固定連接的鋼支架平臺。彈性構(gòu)件21通常采用彈簧。
[0016]對于柔性墩塔，在考慮不影響結(jié)構(gòu)功能和內(nèi)部維修檢查的條件下，通過增加墩內(nèi)橫隔板或鋼支架平臺將附加質(zhì)量塊20盡量設(shè)置于墩塔頂。在附加質(zhì)量塊20位置確定后，通過調(diào)整其與主墩(塔)的質(zhì)量比、頻率比、阻尼比等參數(shù)，使結(jié)構(gòu)吸收較多的能量，從而達到較好的減震效果。在實際工程應(yīng)用中，可根據(jù)實際需要，選擇在縱向或橫向設(shè)置彈性構(gòu)件21來抵消縱向或橫向的地震響應(yīng)。
[0017]以上所述只是用圖解說明本實用新型空心高墩自減震裝置的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.空心高墩自減震裝置，包括具有墩內(nèi)空腔的墩身(10)，其特征是:所述墩內(nèi)空腔內(nèi)設(shè)置有附加質(zhì)量塊(20)，附加質(zhì)量塊(20)通過支座(22)安裝于支撐平臺(11)上，附加質(zhì)量塊(20)的側(cè)面通過彈性構(gòu)件(21)與對應(yīng)的墩內(nèi)空腔腔壁相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的空心高墩自減震裝置，其特征是:所述附加質(zhì)量塊(20)為混凝土預(yù)制構(gòu)件或者鋼質(zhì)構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求1所述的空心高墩自減震裝置，其特征是:所述支撐平臺(11)為墩內(nèi)橫隔板或者與墩體固定連接的鋼支架平臺。
【文檔編號】E01D19/02GK203782546SQ201420122203
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】楊國靜, 陳克堅, 袁明, 楊平, 曾永平, 王麗君, 王典斌, 周帥 申請人:中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司