一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构

本技术属于桥梁抗震，具体涉及一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构。

背景技术：

1、我国是一个多地震的国家，地震强度大，频率高，并且分布范围广。在各种地形、地区都有桥梁的影子，而有些地区属于地震高发地带，在这些地区的桥梁存在着很多安全隐患。近几十年灾难性地震表明，桥梁结构是交通运输系统中最脆弱的部分之一，桥梁作为交通生命线的枢纽工程，一旦遭受地震破坏，将会造成巨大的经济损失，且震后修复及其困难。

2、桥梁结构在地震中的破坏形式主要有：上部梁体脱落、支座破坏、桩基墩柱裂开、梁体碰撞破坏等形式。而为了限制桥梁结构发生较大位移，常常采用混凝土抗震挡块。若发生碰撞，混凝土挡块与桥梁之间往往是刚性碰撞，容易对桥梁结构造成局部破坏。且在竖向，顺桥向桥梁发生过大的位移导致发生落梁对支座产生损害。由于地震对桥梁产生位移与力是复杂多变的，仅仅考虑一种情况是没有办法保证桥梁主体在地震中能够保持相对完整性，且地震导致的桥梁损坏大部分位于桥梁的横桥向和竖向。

3、所以需要设计和开发一种新型的桥梁抗震挡板结构，既能在地震时发挥抗震耗能作用，又能够限制桥梁上部梁体的横桥向和竖向的位移，以此来解决地震作用下发生较大位移和刚性碰撞带给桥梁结构的损害。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构，通过横桥向和竖向的液压阻尼装置来消耗地震传导至桥梁的竖向、横桥向的能量，从而保证桥梁的主体结构在横桥向与竖向的损坏在可接受范围内，通过碳素钢弹簧，合金钢弹簧，填充层和底部滑动式形式来消耗横桥向地震对桥梁作用的能量，从而保证桥梁在横桥向不会产生落梁损坏，将桥梁主体与混凝土挡块的刚性碰撞转化为弹塑性碰撞，从而减小桥墩底部损坏。

2、为了实现本实用新型的目的,本实用新型采用的技术方案为：

3、本实用新型公开了一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构，包括钢挡块、桥梁主体、液压阻尼装置、中部钢挡块、悬肋、碳素钢弹簧以及合金钢弹簧，所述钢挡块的内壁设置液压阻尼装置，且液压阻尼装置之间设置有碳素钢弹簧，所述钢挡块通过碳素钢弹簧与中部钢挡块一侧相连，且中部钢挡块另一侧内壁设有定位孔口，所述桥梁主体的两侧外壁下方设有外置钢板，所述悬肋的一端固定在外置钢板内，所述悬肋的另一端连接支撑块插入中部钢挡块的定位孔口内，所述悬肋之间设有用于连接中部钢挡块与桥梁主体的合金钢弹簧，所述中部钢挡块的下部设有滑轮装置。

4、所述液压阻尼装置由柱状缸体、第一压缩弹簧、粘滞液体、橡胶制活塞、第二压缩弹簧、圆台式柱头以及缓冲垫组成，所述柱状缸体的内部设有第一压缩弹簧和粘滞液体，所述柱状缸体的缸体口通过橡胶制活塞密封，所述橡胶制活塞与圆台式柱头的一端相连，所述圆台式柱头的另一端与缓冲垫相连，所述橡胶制活塞与缓冲垫之间设有第二压缩弹簧，所述柱状缸体和圆台式柱头皆采用塑性碳素钢制成。

5、所述圆台式柱头左端直径小于柱状缸体内侧直径，所述第一压缩弹簧直径小于柱状缸体内侧直径。

6、所述中部钢挡块通过下端两侧分别设置有固定支撑和铰接支撑连接滑轮装置，所述固定支撑和铰接支撑之间连接有钢弹簧。

7、所述定位孔口与支撑块之间通过滑动连接。

8、所述支撑块靠近定位孔口一侧内设有填充层。

9、所述碳素钢弹簧与合金钢弹簧处于同一水平线上，所述悬肋的均匀分布在中部钢挡块的内侧。

10、本实用新型的有益效果在于：

11、1、本实用新型既能限制梁端部因地震产生的横向位移，保证其在地震作用下的预期性能，又能限制竖向发生较大的位移，防止桥梁发生落梁损坏，减小桥梁在伸缩缝处碰撞的可能性，从而有效保护桥梁结构。

12、2、本实用新型的主体结构能够进行多个配置，相对于桥梁整体，此装置的位置在桥梁主体处可以多方位布置，从而有效的减轻桥梁每一个方向上在地震时的受力状况，保证桥梁损坏在合理范围内的同时保证了装置的耐久度。

13、3、本实用新型的液压阻尼装置、钢弹簧、合金钢弹、碳素钢弹簧等，在地震发生时，能够有效的把地震作用于桥梁的能量转换为弹性势能、热能，从而保证桥梁结构受到地震影响更小。

14、4、本实用新型的液压阻尼装置保证在地震作用下，通过压缩弹簧、粘滞液体和缓冲垫等多重耗能方式，消耗部分地震能量。并且在中小型地震中，该结构还能进行自我复位，能加快地震后维修工作。

技术特征：

1.一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构，其特征在于：包括钢挡块（1）、桥梁主体（2）、液压阻尼装置（3）、中部钢挡块（4）、悬肋（5）、碳素钢弹簧（6）以及合金钢弹簧（7），所述钢挡块（1）的内壁设置液压阻尼装置（3），且液压阻尼装置（3）之间设置有碳素钢弹簧（6），所述钢挡块（1）通过碳素钢弹簧（6）与中部钢挡块（4）一侧相连，且中部钢挡块（4）另一侧内壁设有定位孔口（401），所述桥梁主体（2）的两侧外壁下方设有外置钢板（10），所述悬肋（5）的一端固定在外置钢板（10）内，所述悬肋（5）的另一端连接支撑块（402）插入中部钢挡块（4）的定位孔口（401）内，所述悬肋（5）之间设有用于连接中部钢挡块（4）与桥梁主体（2）的合金钢弹簧（7），所述中部钢挡块（4）的下部设有滑轮装置（9）。

2.根据权利要求1所述的一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构，其特征在于：所述液压阻尼装置（3）由柱状缸体（11）、第一压缩弹簧（12）、粘滞液体（13）、橡胶制活塞（14）、第二压缩弹簧（15）、圆台式柱头（16）以及缓冲垫（17）组成，所述柱状缸体（11）的内部设有第一压缩弹簧（12）和粘滞液体（13），所述柱状缸体（11）的缸体口通过橡胶制活塞（14）密封，所述橡胶制活塞（14）与圆台式柱头（16）的一端相连，所述圆台式柱头（16）的另一端与缓冲垫（17）相连，所述橡胶制活塞（14）与缓冲垫（17）之间设有第二压缩弹簧（15），所述柱状缸体（11）和圆台式柱头（16）皆采用塑性碳素钢制成。

3.根据权利要求2所述的一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构，其特征在于：所述圆台式柱头（16）左端直径小于柱状缸体（11）内侧直径，所述第一压缩弹簧（12）直径小于柱状缸体（11）内侧直径。

4.根据权利要求1所述的一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构，其特征在于：所述中部钢挡块（4）通过下端两侧分别设置有固定支撑（18）和铰接支撑（19）连接滑轮装置（9），所述固定支撑（18）和铰接支撑（19）之间连接有钢弹簧（20）。

5.根据权利要求1所述的一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构，其特征在于：所述定位孔口（401）与支撑块（402）之间通过滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构，其特征在于：所述支撑块（402）靠近定位孔口（401）一侧内设有填充层（8）。

7.根据权利要求1所述的一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构，其特征在于：所述碳素钢弹簧（6）与合金钢弹簧（7）处于同一水平线上，所述悬肋（5）的均匀分布在中部钢挡块（4）的内侧。

技术总结本技术公开了一种液压阻尼缓冲耗能型抗震挡块结构，包括钢挡块、桥梁主体、液压阻尼装置、中部钢挡块、悬肋、碳素钢弹簧以及合金钢弹簧，所述钢挡块的内壁设置液压阻尼装置，且液压阻尼装置之间设置有碳素钢弹簧，所述钢挡块通过碳素钢弹簧与中部钢挡块一侧相连，且中部钢挡块另一侧内壁设有定位孔口，所述桥梁主体的外壁下方通过外置钢板固定悬肋，所述悬肋的一端连接支撑块插入中部钢挡块的定位孔口内，所述悬肋之间设有用于连接中部钢挡块与桥梁主体的合金钢弹簧，所述中部钢挡块的下部设有滑轮装置，本技术限制桥梁在横桥向与竖向的位移，避免发生落梁现象，并消耗部分横桥向、竖向的地震的能量，从而减少地震对桥梁结构的损害。技术研发人员：田钦,郭新耀,陈勍苗,黄创乐受保护的技术使用者：南昌大学技术研发日：20231214技术公布日：2024/8/16