适用于整体桥的阻尼器装置、整体桥及其工作方法与流程

2021-01-19 11:01:00|

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技术领域：

本发明涉及一种适用于整体桥的阻尼器装置、整体桥及其工作方法。

背景技术：
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国内外学者对传统有缝桥梁的抗震与减隔震开展了深入系统地研究，提出了一系列卓有成效的减隔震构造措施，并广泛应用于实际工程中；同时，对整体桥的抗震性能也开展了较广泛的研究，不过，由于通常认为整体桥具有较好的抗震性能，因而对其开展减隔震的研究似乎缺乏必要性，目前也基本未有该方面的研究报道。

然而，整体桥下部结构存在不同性状荷载综合作用的可能，当整体桥下部结构的桩基础变形能力主要用来吸纳温度等作用下产生的水平变形时，其吸纳由地震作用产生的变形能力就相对减小；特别是对于变形能力有限的混凝土桩基来说，甚至存在“小震即坏”的可能，而通常桩基础埋于土体内，小震与中震损伤后不易修复；这与该类型桥梁“可持续与耐久性较好”和“防震减灾能力较高”的特点相矛盾，也与现有“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防要求不符，发挥不出其“整体性好、冗余度高，不易落梁”的优点，难以应用于高烈度强震地区。

技术实现要素：
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鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于整体桥的阻尼器装置、整体桥及其工作方法，该适用于整体桥的阻尼器装置、整体桥可有效减少整体桥在地震作用下的桥梁震动的幅度，可吸收地震作用下传递至桥梁结构的地震能量。

本发明适用于整体桥的阻尼器装置，其特征在于：包括敞口的钢箱体和盖设在钢箱体敞口上可相对钢箱体滑动的盖板，所述盖板包括叠置固定在一起的上盖板和下盖板，上盖板至少一侧长出钢箱体的敞口，下盖板的边缘小于钢箱体敞口处的内尺寸，在下盖板的下表面垂直固定设有立板，在钢箱体体内位于立板旁侧填充有弹性材料。

进一步的，上述钢箱体为长方体状钢质箱体，钢箱体的敞口部旁侧设有沿钢箱体长度方向设置的翼缘，所述上盖板在钢箱体长度方向上长出翼缘，上盖板长出翼缘的部分上设有设有螺栓安装孔道。

进一步的，上述立板的两侧面设有剪力键。

进一步的，上述弹性材料为橡胶颗粒或橡胶块。

进一步的，上述盖板的宽度与钢箱体的宽度平齐。

本发明使用阻尼器装置的整体桥，其特征在于：所述整体桥包括桩基、设在桩基上的桥台和连接在桥台上部的主梁，所述桥台相背于主梁的侧部设有泡沫混凝土枕台和设在泡沫混凝土枕台上的阻尼器装置，所述阻尼器装置的钢箱体与泡沫混凝土枕台固定连接，所述阻尼器装置的上盖板与桥台上部固定连接。

进一步的，上述桥台上部预埋有连接钢板，所述连接钢板与上盖板通过螺栓固定连接。

进一步的，上述钢箱体的底部设有螺栓孔，在螺栓孔内锁设有与泡沫混凝土枕台固定的螺栓，在上盖板与钢箱体翼缘之间设有以利盖板相对滑动的滑移层。

本发明整体桥的工作方法，其特征在于：所述整体桥包括桩基、设在桩基上的桥台和连接在桥台上部的主梁，所述桥台相背于主梁的侧部设有泡沫混凝土枕台和设在泡沫混凝土枕台上的阻尼器装置，所述阻尼器装置的钢箱体与泡沫混凝土枕台固定连接，所述阻尼器装置的上盖板与桥台上部固定连接；组装时，首先工厂预制阻尼装置的钢箱体、上、下盖板，附着剪力键的立板；将预制好的钢箱体与泡沫混凝土枕台固定在一起；在钢箱体两侧翼缘上设置滑移层，并将下盖板和带剪力键的立板焊接成一个整体；将上盖板和与桥台浇筑在一起的连接钢板通过螺栓连接。

进一步的，上述泡沫混凝土枕台的后侧设有台后土，所述泡沫混凝土枕台和台后土的上方设有接线路面和路面铺装层。

本发明适用于整体桥的阻尼器装置、整体桥及其工作方法可运用于整体桥中，有效减少整体桥在地震作用下的桥梁震动的幅度，可吸收地震作用下传递至桥梁结构的地震能量，保证整体桥的使用安全，结构简单，施工方便，便于更换。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明：

图1是阻尼器的构造示意图；

图2是使用阻尼器装置的整体桥的构造示意图。

具体实施方式：

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

本发明提供的适用于整体桥的阻尼器装置a包括敞口的钢箱体1和盖设在钢箱体敞口2上可相对钢箱体滑动的盖板3，所述盖板3包括叠置固定在一起的上盖板4和下盖板5，上盖板4至少一侧长出钢箱体的敞口，下盖板的边缘小于钢箱体敞口处的内尺寸，上盖板4在桥跨方向（即钢箱体长度方向，或主梁的长度方向）大约超出钢箱体30-50cm，长出侧预留螺栓安装孔道9（用于与连接钢板15连接），下盖板5每侧大致小钢箱体内壁10-15cm，上盖板4和下盖板5均是矩形板体。

在下盖板的下表面垂直固定设有立板6，在钢箱体体内位于立板6旁侧填充有弹性材料7，该弹性材料可以是橡胶颗粒或橡胶块等，在钢箱体体内填充的弹性材料较为密实，在发生大、中、小震时，达到消能减震的作用、减小结构的振动。

上述钢箱体为长方体状钢质箱体，钢箱体敞口部的两旁侧设有沿钢箱体长度方向设置的翼缘8，翼缘沿桥跨方向（即钢箱体长度方向，或主梁的长度方向）大致外伸20cm，翼缘形状也可以为长方形，翼缘伸入泡沫混凝土枕台内。

在上盖板4在钢箱体长度方向上长出翼缘8（呈长方形），上盖板4长出翼缘的部分上设有设有螺栓安装孔道9，该螺栓安装孔道9用于与连接钢板15上预留的螺栓孔道通过螺栓固定连接。

进一步的，上述立板的两侧面密布设有剪力键10，该剪力键10可以是t型螺栓或t型头，通过该剪力键10可以提高立板与弹性材料相互作用的效果。

进一步的，为了设计合理，上述盖板的宽度与钢箱体的宽度平齐。

本发明使用阻尼器装置的整体桥，所述整体桥包括桩基11、设在桩基上的桥台12和连接在桥台上部的主梁13，所述桥台12相背于主梁的侧部设有泡沫混凝土枕台14和设在泡沫混凝土枕台上的阻尼器装置a，所述阻尼器装置a的钢箱体1与泡沫混凝土枕台14固定连接，所述阻尼器装置的上盖板4与桥台12上部固定连接。

本发明阻尼器装置钢箱体1与泡沫混凝土枕台14相连，上置上盖板4，上盖板4连接柔性桥台，在上盖板4下端焊接一立板6，该阻尼器装置在主梁伸缩变形下均能起到很好的耗能作用，通过附着剪力键10的立板6挤压两侧弹性材料达到消能减震的作用，结构简单，安装便利，易于更换，价格低廉，能大量耗散地震能量，更好的满足强震区整体桥的使用要求。

上述桥台上部通过混凝土浇筑预埋有连接钢板15，所述连接钢板15与上盖板4通过螺栓实现固定连接，连接钢板15上预留一螺栓孔道，连接钢板15与上盖板4通过预留螺栓孔道及上的螺栓固定连接在一起。

上述钢箱体的底部设有螺栓孔，在螺栓孔内锁设有与泡沫混凝土枕台固定的螺栓16，在上盖板与钢箱体翼缘之间设有以利盖板相对滑动的滑移层17，该滑移层17可以是石墨粉等。

本发明整体桥的工作方法，所述整体桥包括桩基11、设在桩基上的桥台12和连接在桥台上部的主梁13，所述桥台12相背于主梁的侧部设有泡沫混凝土枕台14和设在泡沫混凝土枕台上的阻尼器装置a，所述阻尼器装置a的钢箱体1与泡沫混凝土枕台14固定连接，所述阻尼器装置的上盖板4与桥台12上部固定连接；组装时，首先工厂预制阻尼装置的钢箱体1、上盖板4、下盖板5，附着剪力键10的立板6；将预制好的钢箱体1与泡沫混凝土枕台14固定在一起；在钢箱体两侧翼缘上设置滑移层，并将下盖板和带剪力键的立板焊接成一个整体；将上盖板和与桥台浇筑在一起的连接钢板通过螺栓连接。

进一步的，上述泡沫混凝土枕台14的后侧设有台后土18，所述泡沫混凝土枕台和台后土的上方设有接线路面19和路面铺装层20。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

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