[發明專利]一種自復位耗能自鎖型多向限位橋梁抗震裝置

在審

• 申請號: 202011060624.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112195756A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 雷斌;李明;漆良濤;肖安明;魏博文
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/04;E01D101/30
• 代理公司: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123
• 代理人: 唐棉棉

本發明公開了一種自復位耗能自鎖型多向限位橋梁抗震裝置，包括鋼牛腿、緩沖限位機構、傳動自鎖限位機構和擋塊限位耗能機構；所述緩沖限位機構包括限位頂板、限位鋼柱、支架限位塊和第一鋼彈簧，所述限位頂板固定在橋主梁底部，所述限位鋼柱與限位頂板和緩沖滑塊連接，所述支架限位塊固定在鋼牛腿平臺上，所述緩沖滑塊通過第一鋼彈簧與支架限位塊連接；所述傳動自鎖限位機構包括傳動桿和摩擦限位滑塊；所述擋塊限位耗能機構包括支架限位塊、摩擦限位滑塊、限位頂板和第二鋼彈簧，所述摩擦限位滑塊設置在支架限位塊上，通過第二鋼彈簧與支架限位塊連接。本發明裝置限位性能好，同時能達到良好的自鎖效果，耗能減震效果好，結構簡單合理，便于制作。

技術領域

本發明涉及橋梁抗震技術領域，具體是一種自復位耗能自鎖型多向限位橋梁抗震裝置。

背景技術

隨著我國經濟科技的迅速發展，基建事業更是迅猛發展，橋梁建設越來越多。而橋梁本身結構跨度大的特點導致其容易受到地震破壞，因此對橋梁采取抗震措施是十分必要的。在發生地震時，橋體結構受到力作用容易出現橫橋向和順橋向滑移量過大的現象而導致落梁；在伸縮縫處橋體受到力作用發生碰撞而損壞。

目前為了限制上部梁體間相對較大的位移的產生，常見的作法是在橋體梁頂部設置擋塊，但由于沖擊力過大，使得梁體和混凝土擋塊容易發生破壞，不能很好限制梁體的位移。其次，目前的橋梁抗震限位裝置多限制的是順橋向或橫橋向的單方向的位移，而橋體震動為三方向的立體型，單方向限制橋體位移具有局限性。再者，普通的擋塊限位結構多以擋塊變形來消耗地震能量，所消耗的地震能量低，且在變形后不易復原。

針對上述缺點，需要設計和開發一種新型的橋梁抗震限位裝置，在多方向上限制梁體的位移，緩沖沖擊力和消耗地震能量。

發明內容

鑒于現有技術的上述缺陷，本發明設計和開發一種自復位耗能自鎖型多向限位橋梁抗震裝置，該裝置可以在多個方向上對橋體位移進行的限制，有效防止橋體受到地震影響而發生脫落，并且通過限位鋼柱的屈服變形，可以消耗地震能量；利用第一鋼彈簧可實現緩沖和復位的效果，防止因碰撞所產生的破壞，同時能將地震能量轉化為彈簧的彈性勢能，以消耗能量；進一步的，能夠實現借用橋體位移限制橋體位移，將橋體的動能轉化成抵抗橋體位移的力，達到自鎖的效果，有效的限制橋體的位移和消耗地震能量；同時，在實現自鎖效果的同時能夠將橋體位移動能轉化為碰撞，摩擦及彈簧能量的形式予以消耗，更進一步的實現對地震能量的耗散。多重多向限位，多重耗能，極大的限制橋梁位移，實現防止橋體落梁的效果，有效的耗散地震能量，起到保護橋梁結構損傷的效果。

為實現上述目的，本發明所用技術方案為：

一種自復位耗能自鎖型多向限位橋梁抗震裝置，包括鋼牛腿、緩沖限位機構、傳動自鎖限位機構和擋塊限位耗能機構，所述鋼牛腿固定在橋墩側壁；所述緩沖限位機構、傳動自鎖限位機構和擋塊限位耗能機構布置在鋼牛腿平臺上；

所述緩沖限位機構包括限位頂板、限位鋼柱、緩沖滑塊、支架限位塊和第一鋼彈簧，所述限位頂板通過螺栓固定在橋主梁底部，限位頂板底部兩側分別設置有一根限位鋼柱，所述限位鋼柱通過第一球鉸支座與限位頂板底部和緩沖滑塊上的突出塊連接，所述支架限位塊固定連接在鋼牛腿平臺上，所述緩沖滑塊設置在支架限位塊的圓形凹槽內，并通過第一鋼彈簧與支架限位塊連接；

所述傳動自鎖限位機構包括緩沖滑塊、傳動桿、支架限位塊和摩擦限位滑塊，所述傳動桿下端通過第二球鉸支座與緩沖滑塊內的第一圓臺形凹槽底部連接，上端通過支架限位塊中板上的圓形開孔與摩擦限位滑塊內的第二圓臺形凹槽頂部連接；

所述擋塊限位耗能機構包括支架限位塊、摩擦限位滑塊、限位頂板和第二鋼彈簧，所述摩擦限位滑塊設置在支架限位塊中板上部，并通過第二鋼彈簧支架限位塊的上部擋板連接。

所述限位頂板由方環形限位塊和底板組成，所述方環形限位塊內部設置有四棱臺凹槽。