[實用新型]一種適于雙柱式橋墩的自復位減震耗能阻尼器及連接裝置

有效

• 申請號: 202220886097.0
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN217438683U
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 封文昊;王少杰;張中文;尹爍;孫建行;慈夢堯
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/02
• 代理公司: 山東祺智知識產權代理有限公司 37361
• 代理人: 趙斌

本實用新型屬于雙柱式橋墩的橋梁結構阻尼器領域，具體涉及一種適于雙柱式橋墩的自復位減震耗能阻尼器及連接裝置，所述阻尼器為沿中部軟鋼鋼板對稱的組合結構，阻尼器兩端分別設置第二鋼板、第一鋼板、第三鋼板、第四鋼板、銷接套頭和彈性部件；中部軟鋼鋼板的兩端分別連接第二鋼板，銷接套頭連接第一鋼板，第一鋼板與第二鋼板之間設置第三鋼板和第四鋼板，第一鋼板、第二鋼板、第三鋼板和第四鋼板圍成一個空心腔，空心腔上設置限位塊；限位塊之間設置限位板和彈性部件。本實用新型解決了傳統軟鋼阻尼器未屈復前的耗能能力差、屈服后殘余變形增大引起的耗能效率低的問題，具有良好的工作性能和應用前景。

技術領域

本實用新型屬于雙柱式橋墩的橋梁結構阻尼器領域，具體涉及一種適于雙柱式橋墩的自復位減震耗能阻尼器及連接裝置。

背景技術

構造簡單、施工便利、通透性好的獨柱式橋墩廣泛應用于我國早期城市或高速立交橋，然而，獨柱墩在承受由上部結構傳遞至橋墩的過量荷載時可能會使底部支座發生剪切破壞，當重型車輛沿獨柱墩橋梁單側邊行駛時，使橋梁支座出現脫空甚至橫向側翻的事故也屢見不鮮。因此，橫橋向整體剛度大、抗側力強、超靜定次數高的雙柱式橋墩近年來應用越來越多。然而，已有震害和研究表明，雙柱式橋墩在地震作用下也面臨墩柱出鉸、連梁剪切等失效破壞特征，如何實現柱墩之間的協同受力尤其是提高雙柱式橋墩在橫橋向的抗震耗能性能，已成為近年來學術界和工程界共同關注的重要問題。

針對雙柱式橋墩在橫橋向的協同受力能力不足問題，工程上通常采用在雙柱式橋墩之間設置剛性系梁的做法，系梁雖解決了柱墩的協同工作問題，但其在地震作用下多發生嚴重的剪切破壞，震后損傷程度大、難以修復；同時，由于兩柱墩之間缺少耗能構件，柱墩墩底通常也會產生較為嚴重的彎剪損傷。于是基于協同雙柱墩、控制損傷設計理念，采用可更換的耗能裝置增加雙柱式橋墩橫橋向的剛度和耗能能力，實現橋梁雙柱墩的損傷控制和震后可恢復功能性成為有效解決之道。傳統的軟鋼阻尼器利用軟鋼材料本身低屈服點以及屈服后材料塑性變形能力較強和材料持久耐用的特點，已被廣泛用于機械、航空、橋梁、建筑等領域。然而，僅通過材料本身的塑性變形能力耗散地震能量，屬于位移相關性的耗能阻尼器，其往往存在由于面外剛度較低、軟鋼耗能貢獻不足以及一旦承受較大塑性變形后將無法復位和持續耗能等問題。因此，研發一種能同時解決傳統軟鋼阻尼器側向剛度不足和由于較大塑性變形后軟鋼無法自復位的新型減震耗能阻尼器，是本領域亟待解決的關鍵問題之一。

實用新型內容

針對現有技術存在的不足之處，本實用新型提出了一種適于雙柱式橋墩的自復位減震耗能阻尼器及連接裝置，該阻尼器利用帶有限位塊的鋼板和彈性部件及限位板為中部軟鋼鋼板提供耗能和自復位能力，阻尼器兩端通過銷軸與橋墩或蓋梁連接，可將地震作用轉化為僅沿著阻尼器長度方向的軸向拉壓，在實現有效減震耗能的同時解決了阻尼器面外剛度低、減震耗能性能差的問題。

本實用新型的技術方案如下：

一種適于雙柱式橋墩的自復位減震耗能阻尼器及連接裝置，所述阻尼器為沿中部軟鋼鋼板對稱的組合結構，阻尼器兩端分別設置第二鋼板、第一鋼板、第三鋼板、第四鋼板、銷接套頭和彈性部件；所述中部軟鋼鋼板的兩端分別連接第二鋼板，銷接套頭連接第一鋼板，所述第一鋼板與第二鋼板之間設置兩塊平行的第三鋼板和兩塊平行設置的第四鋼板，第三鋼板與第四鋼板互相垂直且接觸，第一鋼板、第二鋼板、第三鋼板和第四鋼板圍成一個空心腔；第三鋼板的一端連接第一鋼板，另一端抵接第二鋼板，第四鋼板的一端連接第二鋼板，另一端抵接第一鋼板；空心腔外表面上下對稱的兩側面分別設置第一限位塊、第二限位塊、第三限位塊，第一限位塊設置在靠近第一鋼板的一端，第三限位塊設置在靠近第二鋼板的一端，所述第一限位塊、第二限位塊、第三限位塊均由兩個分限位塊組成，分限位塊兩兩接觸且共線，分限位塊分別設置在第三鋼板、第四鋼板上，所述兩個分限位塊接觸面為粗糙面。