本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)工程，特別涉及一種預(yù)應(yīng)力阻尼支座。

背景技術(shù)：

1、高速鐵路混凝土梁溫度聯(lián)長(zhǎng)大于200m，鋼梁溫度聯(lián)長(zhǎng)大于120m時(shí)，根據(jù)軌道受力的要求，需設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器。但鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器在工程應(yīng)用中存在的問(wèn)題包括但不限于：

2、1、對(duì)線路平立面要求高，曲線、大縱坡路段(＞6‰)橋梁無(wú)法設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器；

3、2、建設(shè)成本高，每線單副約100～120萬(wàn)；

4、3、使用年限僅20年，橋梁100年使用年限內(nèi)需更換5～6次，全生命周期成本高；

5、4、影響線路平順性，養(yǎng)護(hù)維修工作量大。

6、因此需取消鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器，橋梁則需構(gòu)建為一種對(duì)稱的約束體系，全橋采用縱向活動(dòng)支座，將橋梁中心設(shè)置為位移“零點(diǎn)”。正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)體系保持穩(wěn)定，全橋具有足夠的縱向水平剛度，支座靜摩擦力足以克服橋上列車制動(dòng)力，保持支座無(wú)位移。溫度作用下，梁體對(duì)稱伸縮變形，在兩側(cè)彈性約束作用下，梁體自中跨跨中向兩側(cè)自由對(duì)稱伸縮變形，溫度伸縮零點(diǎn)鎖定在中跨跨中。地震作用下，多主墩共同受力，全橋協(xié)同抗震。

7、目前具有對(duì)稱約束體系概念的支座研究較少，例如公開號(hào)為cn113832841a的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種縱向彈性約束多功能減隔震支座，其結(jié)構(gòu)是采用球型鋼支座加對(duì)稱分布于中座板兩側(cè)的大剛度碟簧結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)輔助結(jié)構(gòu)對(duì)稱變形，周期性溫度作用下結(jié)構(gòu)均衡變形的效果。但由于碟簧能夠提供的位移和剛度較小，難以滿足橋梁的位移要求，同時(shí)由于碟簧剛度有限，全橋支座縱向均處于漂浮狀態(tài)，不能有效的防止地震等突發(fā)沖擊、改善橋墩受力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有具有對(duì)稱約束體系概念的支座，其速度鎖定器獨(dú)立設(shè)置，不能有效的防止地震等突發(fā)沖擊、改善橋墩受力的不足，提供一種預(yù)應(yīng)力阻尼支座。

2、在第一方面，本發(fā)明提供一種預(yù)應(yīng)力阻尼支座，包括第一錨碇板，所述第一錨碇板上滑動(dòng)連接有第一支座板，所述第一錨碇板的橫向兩側(cè)均固定安裝速度鎖定器，所述速度鎖定器位于所述第一支座板的兩個(gè)卡臂之間；所述速度鎖定器用于限制所述第一支座板的移動(dòng)；

3、連桿，所述連桿的一端與所述卡臂鉸接，所述連桿的另外一端與阻尼棒鉸接，所述阻尼棒的兩端分別與不同的所述連桿鉸接；所述連桿和所述阻尼棒將所述第一錨碇板的橫向兩側(cè)所述速度鎖定器串聯(lián)；所述阻尼棒通過(guò)阻尼棒座固定于所述第一錨碇板。

4、本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力阻尼支座，通過(guò)連桿、阻尼棒將多個(gè)速度鎖定器進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)支座的速度和位移的雙重控制。在地震或其他沖擊情況下，速度鎖定器能夠有效限制支座板的快速移動(dòng)，防止因突然的位移導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或破壞。連桿一端與阻尼棒鉸接，另外一端連接速度鎖定器，速度鎖定器又與第一支座板連接。連桿能夠很好的傳遞支座板的位移，并將其作用在阻尼棒上。阻尼棒通過(guò)阻尼棒座固定于第一錨碇板，能夠在連桿傳遞位移時(shí)，對(duì)支座板的位移形成直接的控制和限制。通過(guò)這種方式，阻尼棒限制了支座板的位移范圍，并與速度鎖定器一起，提供了速度與位移的雙重控制，形成了速度和位移的同步控制，這種雙重控制功能大幅提高了支座在地震等突發(fā)事件中的穩(wěn)定性和響應(yīng)能力，有效的防止地震等突發(fā)沖擊、改善橋墩受力。

5、優(yōu)選地，所述阻尼棒包括棒體和力臂桿，所述力臂桿位于所述棒體的端部，所述棒體和所述力臂桿為一體成型結(jié)構(gòu)或分體結(jié)構(gòu)。

6、采用這種設(shè)置方式，力臂桿位于棒體的端部，形成一個(gè)力矩臂，能夠更有效地將支座板的位移力傳遞至阻尼棒，使得阻尼棒在受力時(shí)能夠更有效地發(fā)揮其阻尼功能，吸收并耗散更多的能量，從而提升支座的位移控制能力。一體成型結(jié)構(gòu)的棒體和力臂桿，棒體與力臂桿之間沒有接縫或連接部位，整體結(jié)構(gòu)更加緊密，剛度更高，能夠更有效地傳遞和分散外部施加的力，減少局部應(yīng)力集中，提高支座的整體穩(wěn)定性。分體結(jié)構(gòu)的棒體和力臂桿，允許在不同部分采用不同的材料或熱處理工藝，優(yōu)化各部分的力學(xué)性能，從而在整體上提升支座的剛度和穩(wěn)定性。

7、優(yōu)選地，所述力臂桿為z形結(jié)構(gòu)。

8、采用這種設(shè)置方式，阻尼棒的設(shè)計(jì)相當(dāng)于一個(gè)扭桿，z形結(jié)構(gòu)的力臂桿能夠改變力的作用方向，通過(guò)連桿將阻尼棒的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度轉(zhuǎn)化為下支座板的線性剛度，給第一支座板位移方向施加反力，能夠在較大范圍內(nèi)吸收和耗散橋梁結(jié)構(gòu)在動(dòng)載下的能量，減少對(duì)支座的沖擊，提高橋梁的耐久性。

9、優(yōu)選地，所述連桿沿所述速度鎖定器的長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ布置，并且，所述連桿沿所述阻尼棒長(zhǎng)度方向錯(cuò)位布置。

10、采用這種設(shè)置方式，連桿沿速度鎖定器的長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ布置，確保在第一支座板水平位移時(shí)，連桿兩側(cè)所受的力是均衡的。這種對(duì)稱布置使得速度鎖定器能夠均勻地分布和傳遞來(lái)自第一支座板的力，防止單側(cè)受力過(guò)大導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形或不穩(wěn)定，確保整個(gè)支座系統(tǒng)在水平位移時(shí)保持良好的受力平衡；

11、連桿沿阻尼棒長(zhǎng)度方向上下錯(cuò)位布置，例如，當(dāng)上側(cè)連桿向左推動(dòng)力臂桿時(shí)，它會(huì)給棒體施加一個(gè)左旋扭矩；與此同時(shí)，下側(cè)連桿也向左推動(dòng)力臂桿，但由于其上下錯(cuò)位的布置，這個(gè)力會(huì)給棒體施加一個(gè)右旋扭矩。這兩個(gè)相反方向的扭矩作用在棒體上，形成了相互制衡的力量。上下錯(cuò)位的連桿施加相反方向的扭矩，使得棒體在承受力時(shí)能夠更均勻地分配扭矩，從而增強(qiáng)了整體的扭轉(zhuǎn)剛度，更好的將阻尼棒的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度轉(zhuǎn)化為下支座板的線性剛度，使得第一支座板水平位移時(shí)既達(dá)到了受力平衡又使得水平剛度加倍，提升了支座系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力和整體穩(wěn)定性。

12、優(yōu)選地，所述阻尼棒的扭轉(zhuǎn)角度為10°～20°。

13、將阻尼棒的扭轉(zhuǎn)角度設(shè)定在10°～20°范圍內(nèi)，相應(yīng)的位移可以通過(guò)連桿的長(zhǎng)度和力臂桿長(zhǎng)度調(diào)整，能夠在保持足夠剛度的同時(shí)，提供適度的柔韌性。這意味著阻尼棒既能夠有效抵抗外力引起的過(guò)度扭轉(zhuǎn)，又可以在適度范圍內(nèi)發(fā)生彈性變形，吸收和緩沖沖擊能量。

14、優(yōu)選地，所述阻尼棒的材質(zhì)為合金鋼材或高分子合成材料。

15、優(yōu)選地，所述阻尼棒的剛度θ值為7°～10°每米。

16、設(shè)定剛度θ值為7°～10°每米，意味著阻尼棒在單位長(zhǎng)度上具有一定的扭轉(zhuǎn)剛度。這一剛度范圍提供了阻尼棒適度的剛性，使其能夠在承受外部載荷時(shí)提供足夠的支撐力，同時(shí)又具有一定的柔性，能夠在必要時(shí)發(fā)生適度的彈性變形，吸收能量。

17、優(yōu)選地，還包括第二支座板，所述第二支座板與所述第一支座板相對(duì)設(shè)置，所述第二支座板與所述第一支座板之間設(shè)置球冠襯板，所述球冠襯板與所述第二支座板之間設(shè)有第一耐磨板，所述球冠襯板與所述第一支座板之間設(shè)有第二耐磨板，所述第一支座板與所述第一錨碇板之間設(shè)有第三耐磨板；所述第二支座板背離所述球冠襯板的一側(cè)設(shè)置第二錨碇棒，所述第一錨碇板背離所述球冠襯板的一側(cè)設(shè)置第一錨碇棒。

18、采用這種設(shè)置方式，球冠襯板的設(shè)置允許第一支座板和第二支座板之間實(shí)現(xiàn)多向旋轉(zhuǎn)和傾斜，能夠適應(yīng)橋梁在不同方向上的位移和變形，很好的應(yīng)對(duì)橋梁因溫度變化、荷載變化或地震等原因引起的多向變形，確保支座系統(tǒng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。在各關(guān)鍵接觸面之間設(shè)置耐磨板，能夠有效減少支座板、錨碇板和球冠襯板之間的磨損，延長(zhǎng)了支座系統(tǒng)的使用壽命。

19、優(yōu)選地，還包括限位部件，所述限位部件安裝于所述第一錨碇板，所述限位部件沿縱向?qū)ΨQ設(shè)置于所述第一支座板兩側(cè)。

20、采用這種設(shè)置方式，限位部件的設(shè)置能夠有效限制第一支座板在縱向上的過(guò)度位移，防止支座板因外力作用而發(fā)生超過(guò)設(shè)計(jì)范圍的移動(dòng)。當(dāng)橋梁因溫度變化產(chǎn)生變形時(shí)，限位部件與第一支座板之間的距離可以吸收橋梁變形，保證橋梁在溫度作用下由跨中向兩側(cè)均勻變形，將橋梁的溫度伸縮零點(diǎn)鎖定在跨中位置。

21、優(yōu)選地，所述第一錨碇板開設(shè)導(dǎo)軌，所述第一支座板設(shè)置凸塊，所述凸塊能夠卡入所述導(dǎo)軌，并沿所述導(dǎo)軌的延伸方向移動(dòng)。

22、采用這種設(shè)置方式，凸塊嵌入導(dǎo)軌并僅能沿導(dǎo)軌的延伸方向移動(dòng)，確保了第一支座板在水平移動(dòng)時(shí)沿著預(yù)定的軌跡進(jìn)行，這種精確的導(dǎo)向有效防止了支座板在移動(dòng)過(guò)程中發(fā)生偏移或不規(guī)則的擺動(dòng)，從而提高了支座系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

24、1.本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力阻尼支座，通過(guò)連桿、阻尼棒將多個(gè)速度鎖定器進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)支座的速度和位移的雙重控制；

25、2.本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力阻尼支座，在地震或其他沖擊情況下，速度鎖定器能夠有效限制支座板的快速移動(dòng)，防止因突然的位移導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或破壞。連桿一端與阻尼棒鉸接，另外一端連接速度鎖定器，速度鎖定器又與第一支座板連接。連桿能夠很好的傳遞支座板的位移，并將其作用在阻尼棒上。阻尼棒通過(guò)阻尼棒座固定于第一錨碇板，能夠在連桿傳遞位移時(shí)，對(duì)支座板的位移形成直接的控制和限制；

26、3.本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力阻尼支座，阻尼棒限制了支座板的位移范圍，并與速度鎖定器一起，提供了速度與位移的雙重控制，形成了速度和位移的同步控制，這種雙重控制功能大幅提高了支座在地震等突發(fā)事件中的穩(wěn)定性和響應(yīng)能力，有效的防止地震等突發(fā)沖擊、改善橋墩受力。