[发明专利]一种高阻尼橡胶与形状记忆合金组合的桥梁减震控制系统

摘要

一种高阻尼橡胶与形状记忆合金组合的桥梁减震控制系统，属于桥梁结构减震控制领域。阻尼器成对安装在桥梁结构上，在地震过程中充分发挥高阻尼橡胶的受压性能与形状记忆合金的受拉性能；采用双向滑动型球形钢支座承担竖向力，和橡胶支座相比大幅减小了支座的平面尺寸，耐久性好；通过调整高阻尼橡胶圆柱体的长度、直径，形状记忆合金丝的直径、缠绕段数量、缠绕段宽度及缠绕段间距，形状记忆合金绞线的直径、数量、预张拉程度调整阻尼器的轴向刚度，满足不同位置的阻尼器的轴向刚度需求；通过调节阻尼器的成对组数和位置满足不同强度、不同方向的地震力作用下的耗能减震需求。阻尼器轻量化设计，安装、更换简单，用于新建桥梁及旧桥抗震加固中。

主权项

一种高阻尼橡胶与形状记忆合金组合的桥梁减震控制系统，其特征在于，该桥梁减震控制系统包括第一组合式阻尼器(1)、抗震钢挡块(2)、主梁(3)、双向滑动型球形钢支座(4)、桥墩或垫石(5)和第二组合式阻尼器(6)；第一组合式阻尼器(1)和第二组合式阻尼器(6)结构相同，为高阻尼橡胶与形状记忆合金组合的阻尼器，将第一组合式阻尼器(1)和第二组合式阻尼器(6)成对安装在桥梁结构上，其一端通过连接螺栓(8)锚固在抗震钢挡块(2)上，另一端通过连接螺栓(8)锚固在桥墩或垫石(5)上；通过调节阻尼器的组数和位置，进而满足不同强度、不同方向的地震力作用下的耗能减震需求；第一组合式阻尼器1包括第一连接钢板(7)、连接螺栓(8)、胶结层(9)、高阻尼橡胶圆柱体(10)、形状记忆合金丝(11)、形状记忆合金绞线(12)、夹紧块(13)、高阻尼橡胶圆柱体内的绞线孔(14)、带拉紧环的预紧螺栓(15)、第二连接钢板(16)、锚固装置(17)和高阻尼橡胶体内的绞线孔(18)；第一连接钢板(7)为圆柱体，一侧设置凹槽，用来安置夹紧块(13)；第一连接钢板(7)上两端设有第一连接螺栓孔(21)，凹槽处预留有形状记忆合金绞线孔(18)，形状记忆合金绞线孔(18)的数量和直径由形状记忆合金绞线(12)的数量和直径确定；第一连接钢板(7)一侧通过胶结层(9)与高阻尼橡胶圆柱体(10)体固结，另一侧通过连接螺栓(8)安装在相应位置上；第二连接钢板(16)为圆柱体，一侧设置凹槽，用于安置带拉紧环的螺栓(15)，另一侧设有套箍结构，用于定位和固定高阻尼橡胶圆柱体(10)，并防止高阻尼橡胶圆柱体(10)和第二连接钢板(16)之间产生相对错动；第二连接钢板(16)上设有第二连接螺栓孔(20)，凹槽处预留有预紧螺栓孔(19)，预紧螺栓孔(19)的数量与形状记忆合金绞线(12)的数量一致；第二连接钢板(16)一侧与高阻尼橡胶圆柱体(10)自由接触，另一侧通过连接螺栓(8)安装在相应位置上；所述的高阻尼橡胶圆柱体(10)的截面为圆形，高阻尼橡胶圆柱体(10)内设置供形状记忆合金绞线(12)通过的高阻尼橡胶圆柱体内的绞线孔(14)；高阻尼橡胶体内的绞线孔(14)的数量和直径按形状记忆合金绞线(12)的数量和直径确定，并且高阻尼橡胶体内的绞线孔(14)的直径确保形状记忆合金绞线(12)在受压时自由弯曲；高阻尼橡胶圆柱体(10)一端通过胶结层(9)与第一连接钢板(7)固结，另一端与第二连接钢板(16)自由接触；高阻尼橡胶圆柱体(10)侧面带有多个凹槽，在高阻尼橡胶圆柱体(10)的凹槽内缠绕形状记忆合金丝(11)，每个凹槽内用一根形状记忆合金丝(11)，形状记忆合金丝(11)的两端用锚固装置(17)固定；通过调节高阻尼橡胶圆柱体(10)的长度L、直径D，形状记忆合金丝(11)的直径、缠绕段数量n、缠绕段宽度b及缠绕段间距c，形状记忆合金绞线(12)的直径、数量、预张拉程度调整阻尼器的轴向刚度，满足不同位置的阻尼器的轴向刚度需求；在高阻尼橡胶圆柱体(10)的每个绞线孔(14)内穿有一根形状记忆合金绞线(12)，形状记忆合金绞线(12)一端通过夹紧块(13)与第一连接钢板(7)连接，夹紧块(13)安装固定在第一连接钢板(7)上，另一端通过带有拉紧环的螺栓(15)连接在第二连接钢板(16)上，通过螺栓(15)的拉紧环调节形状记忆合金绞线(12)的预拉力；所述的形状记忆合金绞线(12)以高阻尼橡胶圆柱体(10)的轴心为基准均匀布置，形状记忆合金绞线(12)的合力作用在高阻尼橡胶体(4)的轴心上。