本實用新型涉及橋梁的地震耗散裝置,尤其涉及一種雙向大位移速度鎖定裝置。
背景技術:
地震危害越來越引起橋梁工程師的重視,2008年汶川地震后,我國出臺了多個橋梁抗震標準,這些標準非常重視減隔震裝置對結構抗震的作用,規定了對減隔震裝置應用的要求。這些裝置包括摩擦擺隔震支座,鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座及粘滯性阻尼器。
地震耗散裝置,即速度鎖定裝置,在結構上類似于粘滯性阻尼器,但功能上和粘滯性阻尼器截然相反。粘滯性阻尼器也是安裝于橋梁和橋墩之間,但它主要是通過缸體內的硅油來吸收地震能量,從而減少結構的地震能量輸入。速度鎖定裝置則是固結橋梁和活動墩,從而使得活動墩和固定墩一同分擔地震能量,從而減小每個墩的地震輸入能量、保護結構。
目前為止速度鎖定裝置普遍安裝于橋梁的活動墩的順橋向,用于順橋向的地震能量耗散。用于橫橋向的速度鎖定裝置必須在滿足橫向鎖定的同時,滿足橋梁在順橋向的大位移量的溫度位移,并且實現兩個方向運動軌道的分離,不對橋梁產生額外的附加力,如轉動彎矩等。
技術實現要素:
有鑒于此,本實用新型提出了一種雙向大位移速度鎖定裝置,其能滿足在低速荷載下允許橋梁在橫向和縱向都能大位移的運動,在高速荷載作用下限制橋梁某一方向的運動。
本實用新型的技術方案是這樣實現的:一種雙向大位移速度鎖定裝置,其包括水平滑軌、滑塊、速度鎖定器和錨碇板,滑塊嵌套在水平滑軌上并與之滑動連接,速度鎖定器包括缸筒,以及與缸筒滑動連接的活塞頭,缸筒與滑塊鉸接,錨碇板對活塞頭端部進行限位。
在以上技術方案的基礎上,優選的,所述水平滑軌包括底部設置有水平滑槽的導軌條,以與設置于導軌條底部并與之固定連接的限位條,滑塊嵌套在滑槽內,且滑塊底部由導軌條抵持。
在以上技術方案的基礎上,優選的,滑塊與導軌條和限位條接觸面上設置有摩擦副。
在以上技術方案的基礎上,優選的,所述活塞頭包括一活塞頭以及兩個活塞桿,速度鎖定器還包括兩個端蓋以及阻尼液,活塞頭設置于缸筒內并與之滑動連接,兩個活塞桿分別與活塞頭兩端面固定連接,兩個端蓋分別密封缸筒兩端開口且端蓋中間設置有通孔,兩個活塞桿分別穿過所述通孔并與之密封,阻尼液填充在缸筒與兩個端蓋圍合成的中間腔體內,活塞頭上設置有貫穿孔。進一步優選的,所述錨碇板包括水平板、耳板和鋼棒,分別設置于水平板兩側并與之固定,耳板側面設置有開槽,活塞桿端部卡設在開槽內。
在以上技術方案的基礎上,優選的,滑塊包括水平滑動部與延伸部,水平滑動部嵌套在水平滑軌上,延伸部設置于水平滑動部底部,缸筒表面沿水平向設置有銷軸,銷軸與延伸部鉸接。進一步優選的,還包括轉動套環,所述轉動套環內部設置有水平圓孔,延伸部表面設置有臺階,轉動套環卡設在臺階內,且銷軸嵌套在水平圓孔內。進一步優選的,所述延伸部底部設置有凹槽,銷軸端部位于凹槽內。
本實用新型的雙向大位移速度鎖定裝置相對于現有技術具有以下有益效果:
通常安裝于橋梁和活動墩之間,該裝置容許橋梁和橋墩在順橋向有大的相對位移,一般為溫度位移,該裝置容許橋梁和橋墩在橫橋向的慢速相對運動,但在快速運動工況下,比如地震、大風等,該裝置鎖定、固結橋梁和橋墩,使得活動墩起到固定墩的作用,從而分散地震力、減小結構的損傷。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型雙向大位移速度鎖定裝置的正剖視圖;
圖2為本實用新型雙向大位移速度鎖定裝置的正視圖;
圖3為圖2A區域的放大圖;
圖4為本實用新型速度鎖定器的剖視圖;
圖5為本實用新型轉動套環的連接狀態正剖視圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施方式中的附圖,對本實用新型實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施方式僅僅是本實用新型一部分實施方式,而不是全部的實施方式。基于本實用新型中的實施方式,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式,都屬于本實用新型保護的范圍。
參照圖1,本實用新型的雙向大位移速度鎖定裝置,其包括水平滑軌1、滑塊2、速度鎖定器3和錨碇板4。
水平滑軌1通常固定安裝在橋梁上,具體的,可通過錨碇螺栓或是錨碇鋼棒固結橋梁與水平滑軌1。水平滑軌1與滑塊2共同配合,使得橋梁可相對滑塊2移動,如此,滑塊2嵌套在水平滑軌1上并與之滑動連接。具體的,所述水平滑軌1包括底部設置有水平滑槽的導軌條11,以與設置于導軌條11底部并與之固定連接的限位條12,滑塊2嵌套在滑槽內,且滑塊2底部由導軌條11抵持。如此,導軌條11與限位條12之間形成半開放的水平滑槽,滑塊2嵌套在滑槽內,并且有滑塊2嵌套在滑槽內抵持限位,從而保證滑塊2只能沿一個水平方向滑動。具體的,導軌條11與限位條12可焊接固定或是螺紋連接固定。如圖3所示,滑塊2與導軌條11和限位條12接觸面上設置有摩擦副13。使得滑塊2可在滑槽內順利滑動。
速度鎖定器3包括缸筒31,以及與缸筒31滑動連接的活塞頭32,缸筒31與滑塊2鉸接。具體的,所述活塞頭32水平設置,且方向與滑槽方向相互垂直,如此,可使得活塞頭32相對滑塊2水平移動。優選的,如圖4所示,結合圖2,所述活塞頭32包括一活塞頭321以及兩個活塞桿322,速度鎖定器3還包括兩個端蓋33以及阻尼液34,活塞頭321設置于缸筒31內并與之滑動連接,兩個活塞桿322分別與活塞頭321兩端面固定連接,兩個端蓋33分別密封缸筒31兩端開口且端蓋33中間設置有通孔,兩個活塞桿322分別穿過所述通孔并與之密封,阻尼液34填充在缸筒31與兩個端蓋33圍合成的中間腔體內,活塞頭321上設置有貫穿孔323。兩個活塞桿322端部分別由錨碇板4進行限位。如此,在慢速工況下,比如溫度位移、蠕變等,阻尼液34可以通過貫穿孔323在活塞頭321兩側之間流動,從而允許活塞頭32相對滑塊2水平移動,此時雙向大位移速度鎖定裝置在兩個方向都可以自由滑動。在快速工況下,比如地震、大風等,由于貫穿孔323非常小,在短時間內阻尼液34不能通過貫穿孔323,從而缸筒31和活塞桿322直接等同固結,實現鎖定功能。此時整體裝置僅能在一個方向運動,而在另一個方向鎖定。從而固結橋梁和活動墩,使得活動墩和固定墩一樣參與地震力分配,減小固定墩的地震輸入。具體的,阻尼液34通常為二甲基硅油。優選的,缸筒31與滑塊2鉸接。具體的,滑塊2包括水平滑動部21與延伸部22,水平滑動部21嵌套在水平滑軌1上,延伸部22設置于水平滑動部21底部,缸筒31表面沿水平向設置有銷軸35,銷軸35與延伸部22鉸接。如此,缸筒31與滑塊2可繞銷軸35樞轉。優選的,如圖5所示,結合圖2,還包括轉動套環5,所述轉動套環5內部設置有水平圓孔51,延伸部22表面設置有臺階23,轉動套環5卡設在臺階23內,且銷軸35嵌套在水平圓孔51內。進一步優選的,所述延伸部22底部設置有凹槽24,銷軸35端部位于凹槽24內。如此,通過設置轉動套環5,可方面安裝和拆卸維護速度鎖定器3與滑塊2。
錨碇板4一方面對活塞頭32端部進行限位,另一方面固定連接活動橋墩。優選的,所述錨碇板4包括水平板41、耳板42和鋼棒43,分別設置于水平板41兩側并與之固定,耳板42側面設置有開槽44,活塞桿322端部卡設在開槽44內。當然的,也可直接緊固或者鍵連接錨碇板4與活塞桿322,只要能起到對活塞頭32端部進行限位的作用即可。鋼棒43與活動橋墩可通過螺栓固定連接。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。