[发明专利]一种桥梁减震缓冲组件及监测系统

说明书

本发明提供一种桥梁减震缓冲组件及监测系统，包括设置在桥梁底的L形滑轨、位于L形滑轨内的工字型钢、设置在工字型钢上的弧形面、设置在弧形面上与之橡皮和的滑块、套装在工字钢下的基座、设置在桥梁底面的轨道机构、设置在所述轨道机构上用于检测桥梁底面实况的检测机构，所述L形滑轨与基座之间通过弹簧连接；实现沿主轨道行走向副轨道铺设副检测机构，确保全方位开启监控测试，避免出现检测周期长的现象，将获取的数据信息传回中央控制室，进行快速比对分析，进而快速对比出桥梁底部出现的问题。

技术领域

本发明涉及桥梁检测装置技术领域，具体涉及一种桥梁减震缓冲组件及监测系统。

背景技术

大跨度桥梁属于重大交通基础工程，为减少震后次生灾害，保障交通生命线安全，其抗震安全性不容小视。随着我国西部资源开发战略以及“一带一路”国家战略的实施，在高烈度地震区域、活动断层区域建设大跨度桥梁已成为不可避免的现实需求。大量实践证明：采用适当的减、隔震设计是提高大跨度桥梁抗震性能的有效方法，通过在墩-梁、塔-梁等连接处设置适当的减、隔震措施，并容许一定的相对位移，可显著降低传递至下部结构的惯性力，实现结构地震内力与位移响应的相互平衡。目前，常用的减、隔震装置可分为两类：一是速度相关型，如粘滞阻尼器等，原理是 利用液体粘性提供的阻尼进行耗能，但不提供刚度，对静力条件下的结构边界约束基本没 有影响，在动力条件下由于其内力响应上与结构响应存在相位差，因此也不会显着增大结 构的受力；二是位移相关型，如钢阻尼支座、铅芯橡胶支座、高阻尼支座等，主要利用材料的屈服滞回性能来吸收能量，具备初始刚度和屈服力，当其屈服力大于正常使用状态下的最 大内力响应而又小于地震下的内力响应，则既可提供正常使用条件下的约束行为，又能在 地震条件下提供较大的屈后变形和耗能特性。强震区大跨度桥梁在纵桥向一般采用漂浮体系设计，因其自身刚度可满足正常使 用需求，减震装置多选用速度相关型粘滞型阻尼器，以提供必要的耗能，近20年来绝大多数 的大跨度桥梁都是采用这种设计体系。但在横桥向，由于考虑风荷载等静力作用，塔-梁、 墩-梁连接处需要提供强大的约束以满足正常使用要求，其中塔-梁处连接装置的承载力需 求一般可达数百吨；而在地震作用下，当采用减、隔震设计时，将产生很大的形变需求，尤其 是塔-梁间相对位移，一般可达十几厘米到几十厘米的量级。现有的位移相关型阻尼器中， 应用最广泛的是钢阻尼器，但一般无法同时满足大承载力和大位移能力的要求，其低周疲 劳寿命受材料和结构初始微缺陷影响显著，对使用环境和日常维护的要求也比较高；橡胶 类的产品则竖向承载力一般较小，同时耐久性较差。因此，目前绝大多数大跨度桥梁的横向 减、隔震设计都还是仅限于墩-梁之间，塔-梁之间都是采用侧向抗风支座的非减、隔震连接 模式，这在很大程度上增加了桥塔的地震力需求和破坏风险。举世闻名的希腊里翁-安蒂里翁大桥，为克服强震作用在横桥向采用了横向粘滞阻尼器和牺牲装置组合的减震方式，但大吨位的牺牲装置( 350吨 )构造复杂、价格昂贵，此外，大吨位的牺牲装置发生断裂时对结 构的冲击效应尚不明确。弹性索是一种弹性限位连接装置，不提供耗能能力，在早期的大跨度桥梁纵桥向 减震设计中有一定的应用。例如日本名港中央大桥在塔梁间设置了纵向钢铰线拉索来控制 纵向位移。弹性索一般由高强度钢丝或钢绞线组成，因此可以很容易地提供较大的承载力； 但其有效弹性位移则受索长控制，最大弹性变形一般为有效索长的0 .8％，当需要较大的索 变形时，需要的索长也较长。申请人在永宁黄河大桥设计中首次提出将弹性索与粘滞阻尼器组合用于大桥横向减震设计并已成功应用，其中弹性索采用成品斜拉索。但受横向桥宽 的限制，其最大变形仅满足±26cm。为此，申请人提出弹塑性减震索的设计方案，使之兼具 大承载力和大变形能力，同时还具备一定的耗能能力，进而大幅度提高减、隔震技术在高烈 度地震地区大跨度桥梁中的适应性，为大跨度桥梁减、隔震设计提供新的解决方案。然而， 目前的弹性索和成品斜拉索，其潜在受力薄弱环节均为锚头，并不能确保其具有稳定的塑 性行为；其次，用于桥梁横向减震作用的斜拉索和一般的斜拉索在受力状态上存在很大的 不同，其对连接构造例如转动等有更高的要求，客观上需要针对减震索的设计目的和使用 要求研发新的产品。