本發(fā)明涉及橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域,具體涉及一種粘滯阻尼器及安裝有該粘滯阻尼器的橋梁。
背景技術(shù):
對于山區(qū)大跨橋梁來說,通常在中間塔、墩的位置處設(shè)置縱向阻尼器,形成縱向全飄浮約束體系,實(shí)現(xiàn)在緩慢荷載作用下梁體縱向可自由活動,而對較快荷載作用下縱向固定,但山區(qū)大跨橋梁的中間塔、墩通常較高,會使塔、墩承受巨大的縱向彎矩,大幅增加塔、墩的設(shè)計(jì)施工難度,加大工程費(fèi)用投入。
為了使山區(qū)大跨橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,通常在梁端兩側(cè)布置縱向阻尼器約束,可充分利用了地形條件的優(yōu)勢,使結(jié)構(gòu)在較快動荷載作用下產(chǎn)生的巨大縱向力,基本由橋臺承受,大大降低中間塔墩的縱向彎矩,有利于降低結(jié)構(gòu)規(guī)模,提高結(jié)構(gòu)受力性能。
現(xiàn)有技術(shù)中,通常阻尼器一端與主梁相連,另一端與橋臺相連,,對與之相連的物體即可產(chǎn)生拉力,也可產(chǎn)生推力。在動力荷載的往復(fù)作用下,橋臺反復(fù)受到主梁對其的拉力和推力。然而,橋臺結(jié)構(gòu)可以承受推力,但是無法承受動力荷載作用下的巨大拉力,因此,該種阻尼器使得橋臺容易損傷,結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性差,維修難度大,增加維護(hù)成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本發(fā)明的目的在于提供一種粘滯阻尼器,具有單向約束功能,對與之相連的物體產(chǎn)生單向作用力。
為達(dá)到以上目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種粘滯阻尼器,包括:
本體,所述本體內(nèi)設(shè)有空腔,所述空腔內(nèi)填充有阻尼介質(zhì);
活塞桿,所述活塞桿一端伸入所述空腔內(nèi);
活塞,所述活塞設(shè)于所述活塞桿伸入所述空腔內(nèi)的一端,所述活塞將所述空腔分為第一腔室和第二腔室,所述第一腔室和第二腔室之間設(shè)有至少一通道;同時(shí),
所述第一腔室和第二腔室之間還設(shè)有至少一單向通道,所述單向通道在所述粘滯阻尼器受到拉力時(shí)打開,在所述粘滯阻尼器受到壓力時(shí)關(guān)閉。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述通道和單向通道均設(shè)于所述活塞上。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述通道設(shè)于所述活塞上,所述單向通道設(shè)于所述本體內(nèi),或者所述單向通道設(shè)于所述活塞和所述本體內(nèi)壁之間。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述粘滯阻尼器包括第一連接耳和第二連接耳,所述第一連接耳設(shè)于本體遠(yuǎn)離所述第二連接耳的一端,所述第二連接耳設(shè)于所述活塞桿未伸入所述空腔內(nèi)一端上。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述單向通道的其中一開口處的一側(cè)設(shè)有驅(qū)動組件,所述驅(qū)動組件連接有蓋片,所述驅(qū)動組件驅(qū)動所述蓋片閉合于所述單向通道的開口上,且所述驅(qū)動組件和蓋片均位于所述單向通道靠近所述第一連接耳的一端。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述驅(qū)動組件包括固定設(shè)置的主軸、扭簧和套筒,所述扭簧和套筒均套設(shè)于所述主軸上,且所述扭簧位于所述套筒內(nèi),所述扭簧一端與所述主軸相連,另一端與所述套筒相連,所述套筒與蓋片相連。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述通道的孔徑小于所述單向通道的孔徑。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述粘滯阻尼器包括交替布置的四個(gè)所述通道和四個(gè)所述單向通道。
本發(fā)明還提供了一種安裝有所述粘滯阻尼器的橋梁,所述橋梁包括主梁和位于所述主梁兩側(cè)的橋臺,所述橋臺和主梁之間均設(shè)有所述粘滯阻尼器。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述橋梁包括主梁和位于所述主梁兩側(cè)的橋臺,所述橋臺和主梁之間均設(shè)有所述粘滯阻尼器,所述第一連接耳與所述橋臺相連,所述第二連接耳與所述主梁相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)本發(fā)明的單向通道在粘滯阻尼器受到拉力時(shí)打開,在粘滯阻尼器受到壓力時(shí)關(guān)閉,從而實(shí)現(xiàn)第一腔室12和第二腔室13的單向流通,對物體產(chǎn)生單向作用力。
(2)本發(fā)明安裝有粘滯阻尼器的橋梁,橋臺與主梁之間對稱設(shè)置粘滯阻尼器,可使橋臺只受到主梁的推力,而不受拉力,從而大大改善橋臺的受力狀態(tài),不易損傷橋臺,進(jìn)而提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,減小維護(hù)成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例中粘滯阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為第一實(shí)施例中阻尼器活塞結(jié)構(gòu)的平面示意圖;
圖3為第一實(shí)施例中驅(qū)動組件和蓋片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖2中蓋片關(guān)閉狀態(tài)的A-A截面圖;
圖5為圖2中蓋片打開狀態(tài)的A-A截面圖;
圖6為圖2中B-B截面圖;
圖7為安裝有粘滯阻尼器的橋梁結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例中粘滯阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明第三實(shí)施例中粘滯阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-本體,10-第一連接耳,11-空腔,12-第一腔室,13-第二腔室,2-活塞桿,20-第二連接耳,3-活塞,31-單向通道,32-通道,41-驅(qū)動組件,411-主軸,412-扭簧,413-套筒,42-蓋片,5-主梁,6-橋臺。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參見圖1和圖2所示,在第一實(shí)施例中,本發(fā)明提供一種粘滯阻尼器,包括:本體1、活塞桿2和活塞3。
本體1內(nèi)設(shè)有空腔11,空腔11內(nèi)填充有阻尼介質(zhì),活塞桿2一端伸入空腔11內(nèi),活塞3設(shè)于活塞桿2伸入空腔11內(nèi)的一端,活塞3將空腔11分為第一腔室12和第二腔室13,第一腔室12和第二腔室13之間設(shè)有至少一通道32;同時(shí),第一腔室12和第二腔室13之間還設(shè)有至少一單向通道31,單向通道31在粘滯阻尼器受到拉力時(shí)打開,在粘滯阻尼器受到壓力時(shí)關(guān)閉。
通道32和單向通道31均設(shè)于活塞3上,通道32的孔徑小于單向通道31的孔徑。粘滯阻尼器包括交替布置的四個(gè)通道32和四個(gè)單向通道31。
粘滯阻尼器還包括第一連接耳10和第二連接耳20,第一連接耳10設(shè)于本體1遠(yuǎn)離第二連接耳20的一端,第二連接耳20設(shè)于活塞桿2未伸入空腔11內(nèi)一端上。
單向通道31的其中一開口處的一側(cè)設(shè)有驅(qū)動組件41,驅(qū)動組件41連接有蓋片42,驅(qū)動組件41驅(qū)動蓋片42閉合于單向通道31的開口上,且驅(qū)動組件41和蓋片42均位于單向通道31靠近第一連接耳10的一端。
參見圖3所示,驅(qū)動組件41包括固定設(shè)置的主軸411、扭簧412和套筒413,扭簧412和套筒413均套設(shè)于主軸411上,且扭簧412位于套筒413內(nèi),扭簧412一端與主軸411相連,另一端與套筒413相連,套筒413與蓋片42相連。當(dāng)扭簧412處于自然狀態(tài)時(shí),蓋片42閉合于單向通道31的開口上。
參見圖6所示,在本實(shí)施例中,單向通道31和通道32均為通孔。蓋片42為扁平的圓柱體,蓋片42的直徑要略大于單向通道31的直徑。
參見圖1和圖4所示,當(dāng)粘滯阻尼器受到壓力時(shí),第一連接耳10和第二連接耳20在壓力的作用下相互靠近,活塞3在空腔11內(nèi)相對向右運(yùn)動,活塞3對第二腔室13施加壓力,第二腔室13內(nèi)的阻尼介質(zhì)趨于流向第一腔室12,此時(shí),蓋片42受到第二腔室13內(nèi)的阻尼介質(zhì)向左的作用力,使得扭簧412仍處于自然狀態(tài)時(shí),蓋片42閉合于單向通道31的開口上,單向通道31關(guān)閉。
參見圖1和圖5所示,當(dāng)粘滯阻尼器受到拉力時(shí),第一連接耳10和第二連接耳20在壓力的作用下相互遠(yuǎn)離,活塞3在空腔11內(nèi)相對向左運(yùn)動,活塞3對第一腔室12施加壓力,第一腔室12內(nèi)的阻尼介質(zhì)趨于流向第二腔室13,此時(shí),蓋片42受到第一腔室12內(nèi)的阻尼介質(zhì)向右的作用力,使得扭簧412轉(zhuǎn)動,蓋片42遠(yuǎn)離單向通道31的開口,單向通道31打開。
同時(shí),實(shí)現(xiàn)單向通道31在粘滯阻尼器受到拉力時(shí)打開,在粘滯阻尼器受到壓力時(shí)關(guān)閉的實(shí)施例較多,如專利ZL201420292771.8公開的壓縮彈簧和螺塞、以及專利ZL201520281373.0公開的鋼球均可實(shí)現(xiàn)第一腔室12和第二腔室13的單向流通,在此不再復(fù)述。
參見圖7所示,本實(shí)施例還提供了一種安裝有上述粘滯阻尼器的橋梁,橋梁包括主梁5和位于主梁5兩側(cè)的橋臺6,橋臺6和主梁5之間均設(shè)有粘滯阻尼器,第一連接耳10與橋臺6相連,第二連接耳20與主梁5相連。兩個(gè)粘滯阻尼器對稱設(shè)置。
當(dāng)主梁5對橋臺6產(chǎn)生推力作用時(shí),蓋片42閉合于單向通道31的開口上,單向通道31關(guān)閉,此時(shí),橋臺6受到主梁5的推力;當(dāng)主梁5對橋臺6產(chǎn)生拉力作用時(shí),蓋片42遠(yuǎn)離單向通道31的開口,單向通道31打開,第一腔室12和第二腔室13內(nèi)的阻尼介質(zhì)相互流通,此時(shí),橋臺6不會受到主梁5的拉力。
本發(fā)明安裝有粘滯阻尼器的橋梁,可使橋臺6只受到主梁5的推力,而不受拉力,從而大大改善橋臺6的受力狀態(tài),不易損傷橋臺6,進(jìn)而提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,減小維護(hù)成本。
參見圖8所示,在本發(fā)明的第二實(shí)施例,其與第一實(shí)施例的區(qū)別在于:通道32設(shè)于活塞3上,單向通道31設(shè)于本體1內(nèi),驅(qū)動組件41和蓋片42安裝于本體1上,此技術(shù)方案的其他特征同第一實(shí)施例,也可實(shí)現(xiàn)第一腔室12和第二腔室13的單向流通,對物體產(chǎn)生單向作用力。
參見圖9所示,本發(fā)明的第三實(shí)施例,其與第一實(shí)施例的區(qū)別在于:通道32設(shè)于活塞3上,單向通道31設(shè)于活塞3和本體1內(nèi)壁之間,驅(qū)動組件41和蓋片42安裝于活塞3上,此技術(shù)方案的其他特征同第一實(shí)施例,也可實(shí)現(xiàn)第一腔室12和第二腔室13的單向流通,對物體產(chǎn)生單向作用力。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。