專利名稱：速度相關(guān)型抗風(fēng)支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁支座，尤其涉及一種用于斜拉橋的速度相關(guān)型抗風(fēng)支座，該支座 允許橋梁在溫度荷載作用下橫向、縱向運(yùn)動(dòng)，而在大風(fēng)或地震作用下該支座則會(huì)鎖死，控制 橋梁橫向、縱向運(yùn)動(dòng)。
背景技術(shù)：
隨著橋梁跨度越來(lái)越大，斜拉橋和懸索橋逐漸成為橋梁工程師的首選。然而橋梁 跨度越大，斜拉橋的塔越高，鎖也越長(zhǎng)，大風(fēng)對(duì)斜拉橋的危害就越大。如何提高斜拉橋的抗 風(fēng)能力，尤其是梁體本身的橫向抗風(fēng)能力，是十分重要的問(wèn)題。對(duì)于斜拉橋的抗風(fēng)來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)期以來(lái)人們往往是在塔的內(nèi)側(cè)安裝兩個(gè)普通的盆式橡 膠支座來(lái)被動(dòng)抵抗，而非采用更主動(dòng)的辦法去減小結(jié)構(gòu)所受風(fēng)力。在抗震方面人們也是如 此，但到了二十世紀(jì)末期，這種現(xiàn)象有了很大的改變。人們?cè)谠鰪?qiáng)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件之外，吸收 航空和機(jī)械等其他領(lǐng)域的成果，采取在結(jié)構(gòu)上另外安裝新的裝置來(lái)減小結(jié)構(gòu)所受的地震 力，例如利用隔震措施或各種阻尼器的減震系統(tǒng)，以及在高層建筑中已投入實(shí)用的被動(dòng)質(zhì) 量調(diào)諧阻尼系統(tǒng)和主動(dòng)控制減震系統(tǒng)。但這種方法始終未用于橋梁的抗風(fēng)。普通的抗風(fēng)支座通常是在一盆式橡膠支座內(nèi)部增加一間隙，允許橋梁的橫向溫度 位移。但缺點(diǎn)是當(dāng)大風(fēng)來(lái)時(shí)，抗風(fēng)支座不能立即起作用，這樣對(duì)橋梁的沖擊力就會(huì)很大。由于大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)形式，橫向的外荷載(大風(fēng)、地震)遠(yuǎn)大于縱向的外荷載。 因此橫向抗風(fēng)抗震尤其顯得重要。橫向的抗風(fēng)與縱向不同，它不允許橫向過(guò)大的位移。而 現(xiàn)有的流體阻尼器主要是用于大跨度橋梁、大柔度橋梁的縱向方向上，由于耗能需要大的 位移量，就需要阻尼器產(chǎn)生很大的位移，來(lái)吸收能量。而現(xiàn)有的流體阻尼器主要是用于大跨 度橋梁、大柔度橋梁的縱向方向上，由于耗能需要大的位移量，就需要阻尼器產(chǎn)生很大的位 移，來(lái)吸收能量。因而，這種現(xiàn)有流體阻尼器不能滿足在低速載荷下允許相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在高速 載荷下鎖定運(yùn)動(dòng)的要求，因而無(wú)法應(yīng)用到該橋梁抗風(fēng)支座中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提出一種專用于斜拉橋的速 度相關(guān)型抗風(fēng)支座，使其能滿足在低速荷載下允許橋梁橫向和縱向運(yùn)動(dòng)，在高速荷載作用 下限制橋梁橫向運(yùn)動(dòng)要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種用于斜拉橋的速度相關(guān)型抗風(fēng) 支座，包括至少兩個(gè)速度鎖定器和至少兩個(gè)錨碇裝置，其特征在于，所述一個(gè)錨碇裝置固定 在斜拉橋塔內(nèi)側(cè)，另一個(gè)固定在與前一個(gè)錨碇裝置對(duì)應(yīng)的橋梁梁體側(cè)邊，所述速度鎖定器 兩端分別鉸接于斜拉橋塔內(nèi)側(cè)的錨碇裝置和橋梁梁體側(cè)邊的錨碇裝置上。在上述方案中，所述速度鎖定器包括缸體1和活塞桿2，所述活塞桿2中部設(shè)有外 凸的環(huán)狀活塞頭21，活塞頭21位于缸體1中將其分成第一腔室11和第二腔室12，活塞頭 21的外表面與缸體1的內(nèi)表面之間設(shè)有連通第一腔室11與第二腔室12的間隙22，在缸體1的第一腔室11和第二腔室12內(nèi)充滿阻尼介質(zhì)4。上述活塞頭21的外表面與缸體1的內(nèi)表面之間間隙22的徑向距離優(yōu)選0. 5_2mm。上述阻尼介質(zhì)4優(yōu)選有機(jī)硅油。 上述速度鎖定器的缸體1可以與一個(gè)錨碇裝置鉸接，活塞桿2可以與另一個(gè)錨碇 裝置鉸接。 在上述方案中，所述位于斜拉橋塔內(nèi)側(cè)的錨碇裝置和橋梁梁體側(cè)邊的錨碇裝置之 間的相鄰兩個(gè)速度鎖定器的布置形式可以為三角形或四邊形，上述三角形或四邊形的的底 角α小于90°，所述三角形的底角為速度鎖定器與底邊的內(nèi)夾角，所述四邊形的底角為鎖 定器與長(zhǎng)邊的內(nèi)夾角。本發(fā)明所說(shuō)的速度相關(guān)型抗風(fēng)支座安裝在斜拉橋塔內(nèi)側(cè)和橋梁梁體橫向外側(cè)的 錨碇裝置上。當(dāng)外荷載速度小于0. 01mm/s時(shí)，該支座通過(guò)兩個(gè)速度鎖定器的伸縮達(dá)到三角 形或四邊形形狀的變化，從而允許橋梁橫向位移和縱向位移。當(dāng)外荷載速度大于lmm/s時(shí)， 該支座通過(guò)兩個(gè)速度鎖定器的鎖定、不再伸縮使三角形或四邊形結(jié)構(gòu)固定，達(dá)到整個(gè)支座 鎖定的目的，從而可以限制橋梁的橫向和縱向運(yùn)動(dòng)。該支座克服了普通抗風(fēng)支座需要一定 沖擊位移的缺點(diǎn)，同時(shí)又增大了橋梁橫向的剛度，適合于各類斜拉橋使用。本發(fā)明由于速度鎖定器的布置方式采用三角形或四邊形的布置方式，在快速情況 下速度鎖定器鎖定，從而發(fā)揮了三角形或四邊形的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使梁體和橋塔固定，達(dá)到抗 風(fēng)的目的；而在慢速情況下，由于速度鎖定器的特點(diǎn)，可以自由伸縮，克服了三角形或四邊 形的穩(wěn)定性，使梁體和橋塔可以相對(duì)活動(dòng)。本發(fā)明正是通過(guò)在不同荷載下，通過(guò)速度鎖定 器，發(fā)揮或抑制三角形或四角形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性來(lái)達(dá)到抗風(fēng)的目的。以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征及相關(guān)特征做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于 同行業(yè)技術(shù)人員的理解


圖1為本發(fā)明實(shí)施例示意圖。圖2為運(yùn)動(dòng)鎖定裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本實(shí)施例包括兩個(gè)速度鎖定器A和兩個(gè)錨碇裝置B，所述一個(gè)錨碇裝 置B固定在斜拉橋塔C內(nèi)側(cè)，另一個(gè)固定在與前一個(gè)錨碇裝置對(duì)應(yīng)的橋梁梁體D側(cè)邊，所述 速度鎖定器A兩端分別鉸接于兩個(gè)錨碇裝置B上。所述位于斜拉橋塔C內(nèi)側(cè)的錨碇裝置和 橋梁梁體D側(cè)邊的錨碇裝置之間的相鄰兩個(gè)速度鎖定器的布置形式為四邊形，四邊形的的 底角小于90°，所述四邊形的底角為鎖定器與長(zhǎng)邊的內(nèi)夾角。當(dāng)然，在本實(shí)施例中，上述布 置形式也可以為三角形，此時(shí)，圖1中兩個(gè)速度鎖定器A上端共同鉸接在錨碇裝置B上的同 一點(diǎn)，三角形的底角小于90°，該三角形的底角為速度鎖定器與底邊的內(nèi)夾角。本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)鎖定裝置包括缸體1和活塞桿2。缸體1的兩端設(shè)有端蓋3，用于密 閉缸體1。端蓋3上設(shè)有開(kāi)口供活塞桿2的兩端從端蓋中伸出。活塞桿2中部形成活塞頭 21，活塞頭21位于缸體1中將其分成第一腔室11和第二腔室12。 活塞頭21的外徑小于缸體1的內(nèi)徑，從而在兩者之間形成細(xì)微的間隙22。該間隙的徑向距離優(yōu)選1mm。第一腔室11和第二腔室12通過(guò)該間隙22連通。缸體1內(nèi)充滿阻尼介質(zhì)4。阻尼介質(zhì)4可通過(guò)缸體1壁面上的通孔23注入或卸出 缸體1。阻尼介質(zhì)4注入后，需將通孔23用密封件(未顯示)密封，防止泄漏。由于間隙22較小，當(dāng)活塞桿2在低速載荷下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻尼介質(zhì)4可通過(guò)間隙 22從第一腔室11緩慢地流到第二腔室12，或者從第二腔室12緩慢地流到第一腔室11。在 這種情況下，活塞桿2可以相對(duì)缸體1沿軸向運(yùn)動(dòng)。若活塞桿2受到高速載荷，例如地震發(fā)生時(shí)的水平載荷，由于間隙22 較小，阻尼介 質(zhì)4無(wú)法快速通過(guò)間隙22在兩個(gè)腔室內(nèi)流動(dòng)，從而對(duì)活塞體21形成極大的反向阻力。此 時(shí)，活塞桿2無(wú)法相對(duì)缸體1運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于將活塞桿2鎖定。通過(guò)此方式，將橋梁支座鎖定， 讓地震載荷由橋梁上所有的支座一起分擔(dān)。綜上所述，本速度相關(guān)型抗風(fēng)支座可以允許橋梁由溫度產(chǎn)生的橫向位移和縱向位 移，但當(dāng)大風(fēng)來(lái)時(shí)，由于梁橫向的移動(dòng)速度過(guò)快，該支座會(huì)在橋梁的橫向和縱向立即雙向鎖 死，既可以抗縱向風(fēng)又可以抗橫向風(fēng)。
權(quán)利要求
一種用于斜拉橋的速度相關(guān)型抗風(fēng)支座，包括至少兩個(gè)速度鎖定器和至少兩個(gè)錨碇裝置，其特征在于，所述一個(gè)錨碇裝置固定在斜拉橋塔內(nèi)側(cè)，另一個(gè)固定在與前一個(gè)錨碇裝置對(duì)應(yīng)的橋梁梁體側(cè)邊，所述速度鎖定器兩端分別鉸接于斜拉橋塔內(nèi)側(cè)的錨碇裝置和橋梁梁體側(cè)邊的錨碇裝置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度相關(guān)型抗風(fēng)支座，其特征在于，所述速度鎖定器包括缸 體1和活塞桿2，所述活塞桿2中部設(shè)有外凸的環(huán)狀活塞頭21，活塞頭21位于缸體1中將 其分成第一腔室11和第二腔室12，活塞頭21的外表面與缸體1的內(nèi)表面之間設(shè)有連通第 一腔室11與第二腔室12的間隙22，在缸體1的第一腔室11和第二腔室12內(nèi)充滿阻尼介 質(zhì)4。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的速度相關(guān)型抗風(fēng)支座，其特征在于，所述間隙22的徑向距離 為 0. 5-2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的速度相關(guān)型抗風(fēng)支座，其特征在于，所述阻尼介質(zhì)4為有機(jī)硅油。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的速度相關(guān)型抗風(fēng)支座，其特征在于，所述速度鎖定器的缸體1 與一個(gè)錨碇裝置鉸接，活塞桿2與另一個(gè)錨碇裝置鉸接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的速度相關(guān)型抗風(fēng)支座，其特征在于，所述 位于斜拉橋塔內(nèi)側(cè)的錨碇裝置和橋梁梁體側(cè)邊的錨碇裝置之間的相鄰兩個(gè)速度鎖定器的 布置形式為三角形或四邊形，上述三角形或四邊形的的底角小于90°，所述三角形的底角 為速度鎖定器與底邊的內(nèi)夾角，所述四邊形的底角為鎖定器與長(zhǎng)邊的內(nèi)夾角。
全文摘要
一種用于斜拉橋的速度相關(guān)型抗風(fēng)支座，包括至少兩個(gè)速度鎖定器和至少兩個(gè)錨碇裝置，其特征在于，所述一個(gè)錨碇裝置固定在斜拉橋塔內(nèi)側(cè)，另一個(gè)固定在與前一個(gè)錨碇裝置對(duì)應(yīng)的橋梁梁體側(cè)邊，所述速度鎖定器兩端分別鉸接于斜拉橋塔內(nèi)側(cè)的錨碇裝置和橋梁梁體側(cè)邊的錨碇裝置上。本發(fā)明由于速度鎖定器的布置方式采用三角形或四邊形的布置方式，在快速情況下速度鎖定器鎖定，從而發(fā)揮了三角形或四邊形的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使梁體和橋塔固定，達(dá)到抗風(fēng)的目的；而在慢速情況下，由于速度鎖定器的特點(diǎn)，可以自由伸縮，克服了三角形或四邊形的穩(wěn)定性，使梁體和橋塔可以相對(duì)活動(dòng)。
文檔編號(hào)E01D11/04GK101798796SQ20101011426
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者吳成亮, 宋俊俊, 李永鼎, 王益知, 蔡靈堯 申請(qǐng)人:武漢艾爾格橋梁新技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司