[發明專利]含有粘彈性耗能構件和金屬橡膠的懸索橋中央扣多維減振裝置

有效

• 申請號: 201710072730.6
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN106835947B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 何浩祥;王瑋;許成順;許洪剛
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/04;E01D11/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.含有粘彈性耗能構件和金屬橡膠的懸索橋中央扣多維減振裝置，其特征在于：該減振裝置包括鋼絲繩(1)、復位彈簧(2)、螺旋槳型耗能裝置(3)、環形橡膠墊板(4)、粘彈性材料(5)、開口向下的長方體鋼箱支座(6)、圓筒狀鋼箱(7)、L型角鋼(8)、外置高強度螺栓(9)、預埋高強螺栓(10)、圓柱狀金屬橡膠(11)；螺旋槳耗能裝置(3)通過鋼絲繩(1)與懸索橋主纜(13)固定在一起，通過螺旋槳耗能裝置(3)在粘彈性材料(5)中進行多維運動以及圓柱狀金屬橡膠(11)的超彈性耗能能力降低懸索橋中央扣和懸索橋主體的動力響應并提高橋梁整體的抗震性能和安全性；

螺旋槳耗能裝置被置于盛有粘彈性材料(5)的圓筒狀鋼箱(7)內，在弱風荷載或中小震作用下，T型鋼桿被懸索橋主纜的帶動，使螺旋槳型耗能鋼構件在粘彈性材料(5)中發生水平位移、豎向位移及扭轉，耗能鋼構件葉片的空間布置方式使其與粘彈性材料(5)充分接觸，由于懸索橋主纜(13)的拉動及自身尺寸的限制，耗能鋼構件不與圓筒狀鋼箱(7)直接接觸，在粘彈性材料(5)中處于“懸浮”狀態，因此在隨主纜發生位移時與粘彈性材料(5)摩擦，消耗較多能量，以減小對主體結構的影響；

懸索橋中央扣承受的荷載分為弱風荷載或強風荷載；懸索橋中央扣承受的震動分為中小震或大震；

在強風荷載或大震作用下，為防止螺旋槳型耗能鋼構件由于過大位移與圓筒狀鋼箱(7)內壁發生碰撞，破壞鋼構件，在鋼構件上方設置限位擋板；在圓柱狀鋼箱(7)內壁限位擋板高度上貼有環形橡膠墊板(4)，以防在大震作用下耗能裝置對鋼箱產生較強的沖擊作用，保護整體結構；

在限位擋板上方T型鋼桿上，均勻布置多個復位彈簧(2)，聯結螺旋槳耗能裝置與圓柱狀鋼箱(7)，以限制懸索橋主纜(13)在作用下發生較大位移，并使作用解除之后螺旋槳耗能裝置能夠復位；

圓筒狀鋼箱(7)通過外置高強度螺栓(9)固定在開口向下的長方體鋼箱支座(6)上，開口向下的長方體鋼箱支座(6)與L型角鋼(8)之間填充粘彈性材料(5)并用外置高強度螺栓(9)固定，L型角鋼(8)與懸索橋橋面(12)通過預埋高強螺栓(10)聯結；開口向下的長方體鋼箱支座(6)與懸索橋橋面(12)之間留有間隙，保證在強風荷載或大震作用下長方體鋼箱支座(6)擠壓粘彈性材料(5)，發生平動以及轉動，使中央扣整體發生塑性變形，以消耗部分振動能量。

2.根據權利要求1所述的含有粘彈性耗能構件和金屬橡膠的懸索橋中央扣多維減振裝置，其特征在于：圓柱狀金屬橡膠(11)預埋在懸索橋橋面(12)中一定的長度，并在垂直橋面上的預設計位置布置。

3.根據權利要求1所述的含有粘彈性耗能構件和金屬橡膠的懸索橋中央扣多維減振裝置，其特征在于：長方體鋼箱支座(6)沿高度方向上鉆有小孔，鋼絲繩(1)通過小孔把圓柱狀金屬橡膠(11)的頂部與長方體鋼箱支座(6)綁扎在一起。