本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)工程，特別涉及一種預(yù)應(yīng)力阻尼支座。

背景技術(shù)：

1、高速鐵路混凝土梁溫度聯(lián)長大于200m，鋼梁溫度聯(lián)長大于120m時，根據(jù)軌道受力的要求，需設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器。但鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器在工程應(yīng)用中存在的問題包括但不限于：

2、1、對線路平立面要求高，曲線、大縱坡路段(＞6‰)橋梁無法設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器；

3、2、建設(shè)成本高，每線單副約100～120萬；

4、3、使用年限僅20年，橋梁100年使用年限內(nèi)需更換5～6次，全生命周期成本高；

5、4、影響線路平順性，養(yǎng)護(hù)維修工作量大。

6、因此需取消鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器，橋梁則需構(gòu)建為一種對稱的約束體系，全橋采用縱向活動支座，將橋梁中心設(shè)置為位移“零點(diǎn)”。正常運(yùn)營狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)體系保持穩(wěn)定，全橋具有足夠的縱向水平剛度，支座靜摩擦力足以克服橋上列車制動力，保持支座無位移。溫度作用下，梁體對稱伸縮變形，在兩側(cè)彈性約束作用下，梁體自中跨跨中向兩側(cè)自由對稱伸縮變形，溫度伸縮零點(diǎn)鎖定在中跨跨中。地震作用下，多主墩共同受力，全橋協(xié)同抗震。

7、目前具有對稱約束體系概念的支座研究較少，例如公開號為cn113832841a的中國發(fā)明專利公開了一種縱向彈性約束多功能減隔震支座，其結(jié)構(gòu)是采用球型鋼支座加對稱分布于中座板兩側(cè)的大剛度碟簧結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)輔助結(jié)構(gòu)對稱變形，周期性溫度作用下結(jié)構(gòu)均衡變形的效果。但由于碟簧能夠提供的位移和剛度較小，難以滿足橋梁的位移要求，同時由于碟簧剛度有限，全橋支座縱向均處于漂浮狀態(tài)，不能有效的防止地震等突發(fā)沖擊、改善橋墩受力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有具有對稱約束體系概念的支座，其速度鎖定器獨(dú)立設(shè)置，不能有效的防止地震等突發(fā)沖擊、改善橋墩受力的不足，提供一種預(yù)應(yīng)力阻尼支座。

2、在第一方面，本發(fā)明提供一種預(yù)應(yīng)力阻尼支座，包括第一錨碇板，所述第一錨碇板上滑動連接有第一支座板，所述第一錨碇板的橫向兩側(cè)均固定安裝速度鎖定器，所述速度鎖定器位于所述第一支座板的兩個卡臂之間；所述速度鎖定器用于限制所述第一支座板的移動；

3、連桿，所述連桿的一端與所述卡臂鉸接，所述連桿的另外一端與阻尼棒鉸接，所述阻尼棒的兩端分別與不同的所述連桿鉸接；所述連桿和所述阻尼棒將所述第一錨碇板的橫向兩側(cè)所述速度鎖定器串聯(lián)；所述阻尼棒通過阻尼棒座固定于所述第一錨碇板。

4、本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力阻尼支座，通過連桿、阻尼棒將多個速度鎖定器進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了對支座的速度和位移的雙重控制。在地震或其他沖擊情況下，速度鎖定器能夠有效限制支座板的快速移動，防止因突然的位移導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或破壞。連桿一端與阻尼棒鉸接，另外一端連接速度鎖定器，速度鎖定器又與第一支座板連接。連桿能夠很好的傳遞支座板的位移，并將其作用在阻尼棒上。阻尼棒通過阻尼棒座固定于第一錨碇板，能夠在連桿傳遞位移時，對支座板的位移形成直接的控制和限制。通過這種方式，阻尼棒限制了支座板的位移范圍，并與速度鎖定器一起，提供了速度與位移的雙重控制，形成了速度和位移的同步控制，這種雙重控制功能大幅提高了支座在地震等突發(fā)事件中的穩(wěn)定性和響應(yīng)能力，有效的防止地震等突發(fā)沖擊、改善橋墩受力。

5、優(yōu)選地，所述阻尼棒包括棒體和力臂桿，所述力臂桿位于所述棒體的端部，所述棒體和所述力臂桿為一體成型結(jié)構(gòu)或分體結(jié)構(gòu)。

6、采用這種設(shè)置方式，力臂桿位于棒體的端部，形成一個力矩臂，能夠更有效地將支座板的位移力傳遞至阻尼棒，使得阻尼棒在受力時能夠更有效地發(fā)揮其阻尼功能，吸收并耗散更多的能量，從而提升支座的位移控制能力。一體成型結(jié)構(gòu)的棒體和力臂桿，棒體與力臂桿之間沒有接縫或連接部位，整體結(jié)構(gòu)更加緊密，剛度更高，能夠更有效地傳遞和分散外部施加的力，減少局部應(yīng)力集中，提高支座的整體穩(wěn)定性。分體結(jié)構(gòu)的棒體和力臂桿，允許在不同部分采用不同的材料或熱處理工藝，優(yōu)化各部分的力學(xué)性能，從而在整體上提升支座的剛度和穩(wěn)定性。

7、優(yōu)選地，所述力臂桿為z形結(jié)構(gòu)。

8、采用這種設(shè)置方式，阻尼棒的設(shè)計相當(dāng)于一個扭桿，z形結(jié)構(gòu)的力臂桿能夠改變力的作用方向，通過連桿將阻尼棒的轉(zhuǎn)動剛度轉(zhuǎn)化為下支座板的線性剛度，給第一支座板位移方向施加反力，能夠在較大范圍內(nèi)吸收和耗散橋梁結(jié)構(gòu)在動載下的能量，減少對支座的沖擊，提高橋梁的耐久性。

9、優(yōu)選地，所述連桿沿所述速度鎖定器的長度方向?qū)ΨQ布置，并且，所述連桿沿所述阻尼棒長度方向錯位布置。

10、采用這種設(shè)置方式，連桿沿速度鎖定器的長度方向?qū)ΨQ布置，確保在第一支座板水平位移時，連桿兩側(cè)所受的力是均衡的。這種對稱布置使得速度鎖定器能夠均勻地分布和傳遞來自第一支座板的力，防止單側(cè)受力過大導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形或不穩(wěn)定，確保整個支座系統(tǒng)在水平位移時保持良好的受力平衡；

11、連桿沿阻尼棒長度方向上下錯位布置，例如，當(dāng)上側(cè)連桿向左推動力臂桿時，它會給棒體施加一個左旋扭矩；與此同時，下側(cè)連桿也向左推動力臂桿，但由于其上下錯位的布置，這個力會給棒體施加一個右旋扭矩。這兩個相反方向的扭矩作用在棒體上，形成了相互制衡的力量。上下錯位的連桿施加相反方向的扭矩，使得棒體在承受力時能夠更均勻地分配扭矩，從而增強(qiáng)了整體的扭轉(zhuǎn)剛度，更好的將阻尼棒的轉(zhuǎn)動剛度轉(zhuǎn)化為下支座板的線性剛度，使得第一支座板水平位移時既達(dá)到了受力平衡又使得水平剛度加倍，提升了支座系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力和整體穩(wěn)定性。

12、優(yōu)選地，所述阻尼棒的扭轉(zhuǎn)角度為10°～20°。

13、將阻尼棒的扭轉(zhuǎn)角度設(shè)定在10°～20°范圍內(nèi)，相應(yīng)的位移可以通過連桿的長度和力臂桿長度調(diào)整，能夠在保持足夠剛度的同時，提供適度的柔韌性。這意味著阻尼棒既能夠有效抵抗外力引起的過度扭轉(zhuǎn)，又可以在適度范圍內(nèi)發(fā)生彈性變形，吸收和緩沖沖擊能量。

14、優(yōu)選地，所述阻尼棒的材質(zhì)為合金鋼材或高分子合成材料。

15、優(yōu)選地，所述阻尼棒的剛度θ值為7°～10°每米。

16、設(shè)定剛度θ值為7°～10°每米，意味著阻尼棒在單位長度上具有一定的扭轉(zhuǎn)剛度。這一剛度范圍提供了阻尼棒適度的剛性，使其能夠在承受外部載荷時提供足夠的支撐力，同時又具有一定的柔性，能夠在必要時發(fā)生適度的彈性變形，吸收能量。

17、優(yōu)選地，還包括第二支座板，所述第二支座板與所述第一支座板相對設(shè)置，所述第二支座板與所述第一支座板之間設(shè)置球冠襯板，所述球冠襯板與所述第二支座板之間設(shè)有第一耐磨板，所述球冠襯板與所述第一支座板之間設(shè)有第二耐磨板，所述第一支座板與所述第一錨碇板之間設(shè)有第三耐磨板；所述第二支座板背離所述球冠襯板的一側(cè)設(shè)置第二錨碇棒，所述第一錨碇板背離所述球冠襯板的一側(cè)設(shè)置第一錨碇棒。

18、采用這種設(shè)置方式，球冠襯板的設(shè)置允許第一支座板和第二支座板之間實(shí)現(xiàn)多向旋轉(zhuǎn)和傾斜，能夠適應(yīng)橋梁在不同方向上的位移和變形，很好的應(yīng)對橋梁因溫度變化、荷載變化或地震等原因引起的多向變形，確保支座系統(tǒng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。在各關(guān)鍵接觸面之間設(shè)置耐磨板，能夠有效減少支座板、錨碇板和球冠襯板之間的磨損，延長了支座系統(tǒng)的使用壽命。

19、優(yōu)選地，還包括限位部件，所述限位部件安裝于所述第一錨碇板，所述限位部件沿縱向?qū)ΨQ設(shè)置于所述第一支座板兩側(cè)。

20、采用這種設(shè)置方式，限位部件的設(shè)置能夠有效限制第一支座板在縱向上的過度位移，防止支座板因外力作用而發(fā)生超過設(shè)計范圍的移動。當(dāng)橋梁因溫度變化產(chǎn)生變形時，限位部件與第一支座板之間的距離可以吸收橋梁變形，保證橋梁在溫度作用下由跨中向兩側(cè)均勻變形，將橋梁的溫度伸縮零點(diǎn)鎖定在跨中位置。

21、優(yōu)選地，所述第一錨碇板開設(shè)導(dǎo)軌，所述第一支座板設(shè)置凸塊，所述凸塊能夠卡入所述導(dǎo)軌，并沿所述導(dǎo)軌的延伸方向移動。

22、采用這種設(shè)置方式，凸塊嵌入導(dǎo)軌并僅能沿導(dǎo)軌的延伸方向移動，確保了第一支座板在水平移動時沿著預(yù)定的軌跡進(jìn)行，這種精確的導(dǎo)向有效防止了支座板在移動過程中發(fā)生偏移或不規(guī)則的擺動，從而提高了支座系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

24、1.本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力阻尼支座，通過連桿、阻尼棒將多個速度鎖定器進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了對支座的速度和位移的雙重控制；

25、2.本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力阻尼支座，在地震或其他沖擊情況下，速度鎖定器能夠有效限制支座板的快速移動，防止因突然的位移導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或破壞。連桿一端與阻尼棒鉸接，另外一端連接速度鎖定器，速度鎖定器又與第一支座板連接。連桿能夠很好的傳遞支座板的位移，并將其作用在阻尼棒上。阻尼棒通過阻尼棒座固定于第一錨碇板，能夠在連桿傳遞位移時，對支座板的位移形成直接的控制和限制；

26、3.本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力阻尼支座，阻尼棒限制了支座板的位移范圍，并與速度鎖定器一起，提供了速度與位移的雙重控制，形成了速度和位移的同步控制，這種雙重控制功能大幅提高了支座在地震等突發(fā)事件中的穩(wěn)定性和響應(yīng)能力，有效的防止地震等突發(fā)沖擊、改善橋墩受力。