[实用新型]一种单向活动型弹塑性钢阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁、建筑工程领域，尤其涉及一种单向活动型弹塑性钢阻尼器。具体为设置在各种桥梁结构的桥墩顶(或横梁、承台)的一种被动减隔震阻尼装置，用于在强地震下减小主梁传递到桥墩(桥塔)的惯性力、控制主梁与桥墩(桥塔)之间的相对位移，同时又能适应桥梁结构日常自由滑移。

背景技术

桥梁作为重要的社会基础设施，具有投资大、公共性强、维护管理困难的特点。桥梁同时又是抗震防灾管理系统中的一个重要组成部分，提高桥梁的抗震性能是减轻地震损失、加强区域安全最重要的基本措施之一。

现实中地震频发，地震对桥梁、建筑工程的破坏非常惊人，为这些工程提供性能良好、质量可靠、结构简单的减震耗能装置，降低地震对这些工程的破坏，提高工程使用寿命，减少人身伤害、财产损失，具有非常现实的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为桥梁、建筑工程提供一种性能良好、质量可靠、结构简单的减震耗能装置，并且制造成本低，安装、更换等操作非常简便，不仅可以满足日常工作状态下的单向自由滑移，同时满足地震载荷作用下阻尼方向(自由滑移的正交方向)的阻尼减隔震的需要。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种单向活动型弹塑性钢阻尼器，其特征在于：包括上滑动槽(1)、侧滑板(2)、中支座(3)、下支座(4)、弹塑性钢阻尼元件(5)、凹球面滑动块(6)、凸球体(7)、下滑板(8)、销轴(9)；

所述上滑动槽(1)的两侧挡板内表面粘贴侧滑板(2)，并与凹球面滑动块(6)组成侧向滑动副，实现日常自由滑移；

所述凹球面滑动块(6)与凸球体(7)组成球型铰连接，实现转角位移；

所述凸球体(7)固定于中支座(3)的两侧面；

所述弹塑性钢阻尼元件(5)通过销轴(9)与下支座(4)的两端部及中支座(3)实现连接；

进一步地，所述下支座(4)中部板上表面粘贴下滑板(8)、并与中支座(3)组成水平滑动副，实现阻尼滑移。

进一步地，所述上滑动槽(1)固定于桥主梁，上滑动槽(1)与桥主梁采用锚栓连接方式实现其固定，或与桥主梁连接钢板焊接的方式实现其固定。

进一步地，所述下支座(4)固定于桥墩或横梁，下支座(4)与桥墩或横梁采用锚栓连接方式实现其固定，或与桥墩或横梁预埋钢板焊接的方式实现其固定。

进一步地，所述凸球体(7)与中支座(3)采用螺杆连接或焊接方式实现其固定。

进一步地，弹塑性钢阻尼元件(5)为：波浪形、E型、C型、弧形或其他弯曲类钢阻尼元件，优选：波浪形。

进一步地，所述弹塑性钢阻尼元件通过自身的弹性变形储能和塑性变形耗能，实现本阻尼装置对上下连接构件之间的减隔震功能。

进一步地，所述弹塑性钢阻尼元件采用塑性性能良好的软钢材料，其优选的波浪形弹塑性钢阻尼元件采用等强度设计，使其全截面同时达到屈服耗能的特点，使得波浪形弹塑性钢阻尼元件的耗能利用率达到最大化。

进一步地，所述弹塑性钢阻尼元件两侧对称布置，可对称布置2个或2n(n＝2、3、4…)个。

进一步地，所述凸球体与中支座间可采用焊接方式连接，焊接方式可以周圈角焊缝或坡口焊。

进一步地，所述凸球体与中支座间可采用螺纹杆连接，在凸球体及中支座内开设柱形螺纹孔，通过螺纹杆将两个凸球体与中支座拼合，其螺纹孔方向与阻尼位移方向平行。

进一步地，所述上滑动槽可采用上顶板、两侧挡板及若干加筋板拼焊而成。

进一步地，为保证凹球面滑动块与上滑动槽之间、中支座与下支座之间传递力的作用点能有效的滑动，在上滑动槽两个侧挡板内表面及下支座上表面粘贴侧滑板与下滑板，所述侧滑板与下滑板可选择SF-1材料，并具有一定的厚度。

本实用新型的有益效果是：

1)具有理想的减震耗能能力：本实用新型阻尼装置优选的波浪形弹塑性钢阻尼元件创造性采用波浪性结构，结构紧凑，外形美观，滞后曲线饱满(呈“梭形”状)，具有卓越的耗能性能、滞回稳定性、双线性特征及低周疲劳寿命长等特点。

2)兼顾日常自由滑移功能与震时阻尼减隔震功能：自由位移滑动副实现上滑动槽、中支座之间的水平力的传递和自由位移方向的滑动，满足日常自由滑移功能；阻尼位移滑动副实现中支座、下支座之间的竖向挤压力、水平摩擦力的传递和阻尼位移方向的滑动，满足震时阻尼减隔震功能。

3)震后可更换性：地震作用后，能够简便地对该装置中的弹塑性钢阻尼元件进行更换。