過銷軸2-4連為一體，固定板2-1固結于活動墩6上，鎖套2-2可繞銷軸2-4轉動，兩個鎖套2-2下方通過連桿機構的兩根撐桿2-5連接，兩個撐桿2-5分別與對應側的鎖套2-2鉸連，兩個撐桿2-5的另一端均與所述連桿機構的擺桿1-5上端鉸連，當兩根撐桿2-5的夾角大于設計值時，鎖套2-2內部空間大于水平鎖桿3的外徑，撐桿2-5夾角大于設計值可根據(jù)激活裝置的激活閾值設定。
[0033]所述兩撐桿2-5和一擺桿1-5共同構成控制所述鎖定裝置2的內部空間的連桿機構，兩所述撐桿2-5—端與相應的鎖套2-2鉸連，另一端與所述擺桿1-5鉸連，所述擺桿1-5與所述套環(huán)1-4固定連接，擺桿1-5的擺動帶動所述撐桿2-5聯(lián)動，從而使鎖套2-2繞銷軸2-4轉動。
[0034]所述水平鎖桿3為圓柱體，其外表面呈環(huán)狀凸臺，其凸臺所能承受的荷載根據(jù)活動墩6的最大承載力確定，環(huán)狀凸臺沿水平鎖桿3長度方向上的設置范圍根據(jù)需要設定。鎖套
2-2內部單個齒牙所能承受的荷載需大于水平鎖桿3單個環(huán)狀凸臺的極限承載力，其齒牙數(shù)量可根據(jù)需要設定。
[0035]正常狀態(tài)下，鎖定裝置2內部凈空大于水平鎖桿3的外徑，水平鎖桿3可在鎖定裝置2內自由水平運動，滿足正常狀態(tài)下梁墩變位需求。
[0036]地震突發(fā)時，激活裝置I的擺錘1-1在慣性力作用下繞中心桿1-3轉動，帶動與激活裝置I的套環(huán)1-4固定連接的擺桿1-5相應擺動，從而激活鎖定裝置2內部的鎖套2-2，鎖套2-2繞銷軸2-4轉動致使其內部空間變小，與水平鎖桿3呈相互嵌固狀態(tài)，從而限制梁體5和活動墩6的相對位移，達到活動墩協(xié)同固定墩承受水平地震荷載的目的，從而提高連續(xù)梁橋的抗震性能。
[0037]如圖6-9所示，所述激活裝置I的擺桿1-5與鎖定裝置2的撐桿2-5之間為鉸接，當?shù)卣鸢l(fā)生導致擺錘1-1在慣性力作用下帶動擺桿1-5繞中心桿1-3轉動時，擺桿1-5的運動將導致鎖定裝置2的兩撐桿2-5之間夾角變化，繼而引發(fā)鎖套2-2繞銷軸2-4轉動，當?shù)卣饘е碌幕顒佣?運動達到激活裝置I的激活閾值時，兩撐桿2-5之間夾角將小于設計值，此時鎖套2-2內部空間小于水平鎖桿3的外徑，繼而限制梁體5和活動墩6的相對運動，達到活動墩6與固定墩協(xié)同受力，提高連續(xù)梁橋整體抗震性能的目的。
[0038]如圖1和5所示，正常運營狀態(tài)，激活裝置I的擺錘1-1和連桿機構的擺桿1-5處于豎直狀態(tài)，與擺桿1-5鉸接的兩個連桿機構撐桿2-5呈水平狀態(tài)，鎖定裝置2內部凈空大于水平鎖桿3外徑，水平鎖桿3可以在鎖定裝置2內自由水平運動，繼而滿足正常運營狀態(tài)下梁墩相對變位需求。
[0039]如圖6和7所示，正常運營狀態(tài)下梁墩相對變位過程中，擺錘1-1在慣性力作用下帶動擺桿1-5繞中心桿1-3轉動時，擺桿1-5的運動將導致鎖定裝置2的兩撐桿2-5之間夾角變化，繼而引發(fā)鎖套2-2繞銷軸2-4轉動，但是正常的梁墩相位變化中活動墩6運動達不到激活裝置I的激活閾值，兩撐桿2-5之間夾角雖然縮小，但是仍然大于設計值，此時鎖套2-2內部空間仍然大于水平鎖桿3的外徑，不會限制梁體5和活動墩6的相對運動。
[0040]如圖8和9所示，地震突發(fā)狀態(tài)，地震突發(fā)將導致活動墩6的水平運動，擺錘1-1和擺桿1-5在慣性力作用繞中心桿1-3擺動，擺桿1-5的轉動將導致鎖定裝置2的撐桿2-5夾角變小，引導鎖套2-2繞銷軸2-4轉動，當?shù)卣饘е碌幕顒佣?運動達到激活裝置的激活閾值時，鎖套2-2內部齒牙將于水平鎖桿3凸臺相互嵌固，限制梁體5和活動墩6的相對位移，將上部結構縱向水平地震傳遞至活動墩6，實現(xiàn)連續(xù)梁橋各墩協(xié)同受力的目的。
[0041]如圖10和圖11所示，活動墩6保護狀態(tài)，該裝置的核心思想是利用活動墩6的抗震潛能，故水平鎖桿凸臺的極限承載力a需根據(jù)活動墩的最大承載能力b確定，可取a=2b/3，當?shù)卣疬^大，導致梁體5所傳遞至活動墩6的地震荷載達到a值，水平凸臺屈服，梁墩間在維持荷載約為a值的狀態(tài)下產生相對位移，這樣，即可最大限度的發(fā)揮活動墩的抗震潛能，又能避免活動墩受力過大發(fā)生破壞。
[0042]作為另一種實施方式，可在水平鎖桿3和牛腿4之間安裝連接阻尼耗能裝置或將鎖定裝置中的滑塊部分增設阻尼耗能裝置慣性力作用下，當上述減震裝置將梁墩鎖定后，上部結構地震荷載傳遞至活動墩的過程中還可以通過阻尼耗能，進一步提高連續(xù)梁橋抗震性會K。
[0043]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種慣性力激活的連續(xù)梁橋減震裝置，其特征在于:其包括激活裝置(I)、鎖定裝置(2 )、水平鎖桿(3 )和牛腿(4)，水平鎖桿(3 )通過牛腿(4)與梁體(5 )相連，激活裝置(I)和鎖定裝置(2)分別固定于活動墩(6)上，所述鎖定裝置(2)圍成內部空間，所述水平鎖桿(3)置于所述鎖定裝置(2)的內部空間中，所述激發(fā)裝置(I)通過連桿機構控制所述鎖定裝置(2)的內部空間； 正常狀態(tài)下，所述鎖定裝置(2)內部凈空大于所述水平鎖桿(3)外徑，水平鎖桿(3)可在鎖定裝置(2)內自由水平運動，滿足正常狀態(tài)下梁墩變位需求； 地震發(fā)生時，所述激活裝置(I)在慣性力作用下擺動，繼而帶動激活裝置(I)和鎖定裝置(2)之間的連桿機構擺動，致使鎖定裝置(2)內部空間收縮，并與所述水平鎖桿(3)相互嵌固，從而限制梁體(5)和活動墩(6)的相對位移。2.根據(jù)權利要求1所述的一種慣性力激活的連續(xù)梁橋減震裝置，其特征在于:所述激活裝置(I)包括固定于活動墩(6)上的兩支柱(1-6)、固定設置兩所述支柱(1-6)之間的中心桿(1-3)、設置在所述中心桿(1-3)上的套環(huán)(1-4)和擺錘(1-1)，所述套環(huán)(1-4)可繞中心桿(1-3)轉動，所述擺錘(1-1)通過連桿(1-2)固結于套環(huán)(1-4)下方，所述套環(huán)(1-4)與所述連桿機構固定連接，當?shù)卣鸢l(fā)生導致支柱(1-6)隨活動墩(6)水平運動時，擺錘(1-1)在慣性力作用下帶動套環(huán)(1-4)繞中心桿(1-3)轉動，套環(huán)(1-4)帶動所述連桿機構動作。3.根據(jù)權利要求2所述的一種慣性力激活的連續(xù)梁橋減震裝置，其特征在于:所述鎖定裝置(2)包括兩固定板(2-1)、兩鎖套(2-2)和兩滑塊(2-3)，其中，兩所述固定板(2-1)固定于活動墩(6)上，所述鎖套(2-2)整體呈半圓柱殼體，兩所述鎖套(2-2)頂部通過固定在兩所述固定板(2-1)之間的銷軸(2-4)鉸連，兩所述滑塊(2-3)為圓環(huán)狀且位于固定板(2-1)和鎖套(2-2)之間，以便于鎖套(2-2)與固定板(2-1)荷載傳遞及減小鎖套(2-2)繞銷軸(2-4)轉動時的摩擦力，利于兩所述鎖套(2-2 )繞銷軸(2-4)轉動，兩個鎖套(2-2)下方通過所述連桿機構與所述激活裝置(I)的套環(huán)(1-4)連接。4.根據(jù)權利要求3所述的一種慣性力激活的連續(xù)梁橋減震裝置，其特征在于:所述連桿機構包括兩撐桿(2-5)和一擺桿(1-5)，兩所述撐桿(2-5)—端與相應的鎖套(2-2)鉸連，另一端與所述擺桿(1-5)鉸連，所述擺桿(1-5)與所述套環(huán)(1-4)固定連接。5.根據(jù)權利要求4所述的一種慣性力激活的連續(xù)梁橋減震裝置，其特征在于:所述擺桿(1-5)與撐桿(2-5)之間鉸接，當兩根撐桿(2-5)夾角大于設計值時，鎖套(2-2)內部空間大于水平鎖桿(3)外徑，當?shù)卣鸢l(fā)生導致擺錘(1-1)在慣性力作用下帶動擺桿(1-5)繞中心桿(1-3)轉動時，所述擺桿(1-5)的運動將導致鎖套(2-2)繞銷軸(2-4)轉動，當?shù)卣饘е碌幕顒佣?6)運動達到激活裝置(I)的激活閾值時，兩所述撐桿(2-5)之間夾角將小于設計值，致使鎖套(2-2)內部空間小于水平鎖桿(3)外徑，繼而限制梁體(5)和活動墩(6)的相對運動。6.根據(jù)權利要求3-5任一項所述的一種慣性力激活的連續(xù)梁橋減震裝置，其特征在于:所述水平鎖桿(3)為圓柱體，其外表面呈環(huán)狀凸臺，所述環(huán)狀凸臺所能承受的荷載根據(jù)活動墩最大承載力確定，兩所述鎖套(2-2)內部呈齒牙狀，其內部齒牙所能承受的荷載大于所述水平鎖桿(3)的承載力。
【專利摘要】本發(fā)明涉及橋梁減隔震領域，具體涉及一種慣性力激活的連續(xù)梁橋減震裝置，其包括激活裝置、鎖定裝置、水平鎖桿和牛腿，水平鎖桿通過牛腿與梁體相連，激活裝置和鎖定裝置分別固定于活動墩上，所述水平鎖桿置于所述鎖定裝置的內部空間中；正常狀態(tài)下，鎖定裝置內部凈空大于水平鎖桿外徑，水平鎖桿可在鎖定裝置內自由水平運動，滿足正常狀態(tài)下梁墩變位需求；地震發(fā)生時，激活裝置在慣性力作用下擺動，帶動激活裝置的連桿機構擺動，使激活鎖定裝置內部空間收縮與所述水平鎖桿相互嵌固，從而限制梁體和活動墩的相對位移。該裝置原理簡單、經濟可靠，可用于新建連續(xù)梁抗震設計及既有連續(xù)梁橋抗震加固，便與推廣應用。
【IPC分類】E01D19/04, E01D19/00
【公開號】CN105586827
【申請?zhí)枴緾N201610062046
【發(fā)明人】陳士通, 陳樹禮, 李義強, 孫志星, 張耀輝, 王海林, 程泳, 程帥齊
【申請人】石家莊鐵道大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年1月29日