[實用新型]運動鎖定裝置

無效

• 申請號: 200820153868.5
• 申請日: 2008-10-09
• 公開（公告）號: CN201310070Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 周振興;閆興非;仝強;馬韓江;陳巧珊;沈桂平
• 申請（專利權）人: 上海市城市建設設計研究院;武漢艾爾格橋梁新技術開發有限公司;上海城建（集團）公司
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 洪 磊

技術領域

本實用新型涉及一種用于在低速載荷下允許構件相互運動，而在高速載荷下鎖定構件運動的阻尼裝置，特別是用于橋梁活動支座中的運動鎖定裝置。

背景技術

地震作為不能避免的自然災害，會造成生命財產的損失。而地震對于橋梁的破壞直接損失更大，因此對于橋梁建設而言，如何提高橋梁的抗震能力并降低地震對橋梁的坡環，是十分重要的問題。

對于橋梁抗震來說，長期以來人們往往是加大梁、柱、剪力墻用來被動抵抗，而非采用更主動的辦法去減小結構所受地震力。到了二十世紀末期，這種現象有了很大的改變。人們在增強傳統結構構件之外，吸收航空和機械等其他領域的成果，采取在結構上另外安裝新的裝置來減小結構所受的地震力，例如：利用隔震措施或各種阻尼器的減震系統，以及在高層建筑中已投入實用的被動質量調諧阻尼系統和主動控制減震系統。這些方法歸納起來形成了目前橋梁抗震領域常用的三種抗震設計方法，即傳統結構抗震設計方法，近些年出現的減隔震結構抗震設計方法和結構控制設計方法。

減隔震技術是通過引入隔震裝置改變結構在地震中的動力響應特性，從而減少地震輸入，外加耗能機制作為主要的抗震構件，而以結構構件抗震為輔。在該方法中，基本目的是要大大減小傳遞到結構上的地震力和能量，其抗震能力是通過延長結構周期，增加耗能能力來實現。設計依據一般包括全保護隔震設計、部分保護隔震設計兩種設計原則。從各國的橋梁減隔震應用情況來看，目前橋梁減隔震設計中已采用的主要是分層橡膠支座、鉛芯橡膠支座和高阻尼橡膠支座，且通常安裝在橋梁上部結構與橋墩或橋臺之間。

目前針對這種情況研究和使用較多的是從減隔震設計的思路出發，將制動墩支座做成減隔震支座進行隔震設計，但是該方法也有它的適用范圍，因為橋梁是否適合采用隔震設計，應從橋梁在地震時和正常使用時兩個方面來考慮，并結合其延長橋梁結構固有周期及吸收能量能力的效果進行研究后方可決定。

而且，減隔震設計也面臨著其它問題：首先，因為減隔震設計一般是通過使用低剛度的支座來改變延長結構的動力周期，這樣由于支座剛度較低使得它自身的變形在地震以外的工況下會增大，進而可能會影響整體系統的穩定及自身的穩定，所以每個減隔震系統的設計都需要針對具體工程情況進行仔細計算和設計，以保證在常規作用和地震作用下結構強度、靜動剛度和穩定性能夠滿足兩個時期各自的要求，這需要設計單位有很高的減隔震設計理論和計算分析能力；同時，從隔震產品角度來講，由于環保的原因，發達國家現在已經較少使用原本減隔震支座中的主力——鉛芯橡膠支座，而另一個主要的隔震產品——分層橡膠支座由于需要控制它在地震下過大的變形，一般需要配合阻尼器來共同使用，這需要各個隔震產品的成熟和配合的可靠，同時也增加了使用的復雜度和成本，而高阻尼橡膠支座需要保證能生產出大量性能穩定和可靠產品；另外，從耐久性角度，使用減隔震支座后，整個結構的抗震將依賴隔震支座來獨自承擔，而隔震支座目前多為橡膠和鋼板膠合結構，在風吹日曬等條件下的使用壽命一般低于盆式支座，這將成為整個抗震系統的隱憂；最后，從工程造價角度，橋梁結構使用隔震支座時，一般每個支撐位置都需要使用隔震支座，這也使得整個系統成本大大提高。

為此，本實用新型的申請人提出一種橋梁抗震活動支座，支座的上部結構安裝在梁體上，支座的下部結構安裝在墩柱上。在低速載荷下，支座上部結構可以相對支座下部結構運動。但是在高速載荷下(例如發生地震時)，可以鎖定支座上部結構和下部結構，使得梁體和墩柱剛性地連成一體。這樣地震水平載荷由橋梁中的所有支座分擔，而不單獨由隔震支座承擔，從而改善了墩柱的受力狀況，有利于提高橋梁的抗震能力。

現有的流體阻尼器主要是用于大跨度橋梁、大柔度橋梁上，由于耗能需要大的位移量，就需要阻尼器產生很大的位移，來吸收能量。因而，這種現有流體阻尼器不能滿足在低速載荷下允許相對運動，在高速載荷下鎖定運動的要求，因而無法應用到該橋梁抗震支座中。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種運動鎖定裝置，其能滿足在低速荷載下允許相對運動，在高速荷載下能鎖定運動的要求。

為達成上述目的，本實用新型提供一種運動鎖定裝置，包括缸體和活塞桿，活塞桿包括位于缸體內的活塞頭，活塞頭將缸體分成第一腔室和第二腔室，端蓋分別位于缸體的兩端，活塞桿的兩端從端蓋伸出，其中所述活塞頭的外徑比缸體的內徑小，從而在活塞頭和缸體之間形成有間隙；阻尼介質充滿在缸體的第一腔室和第二腔室中，并可通過間隙在第一腔室和第二腔室中流動。

上述的運動鎖定裝置中，該阻尼介質對活塞桿產生的阻尼力F與活塞桿運動的速度V的關系由下式決定：