[发明专利]含有粘弹性耗能构件和金属橡胶的悬索桥中央扣多维减振装置

摘要

本发明公开了含有粘弹性耗能构件和金属橡胶的悬索桥中央扣多维减振装置，在弱风荷载或中小震作用下，螺旋桨型耗能装置在主缆带动下在圆筒状钢箱内发生移动，并与钢箱中的粘弹性材料发生摩擦，减小作用对悬索桥主体结构的影响；当其处在强风荷载或大震作用下时，水平方向可能出现较大位移，限位挡板与圆筒状钢箱壁上的环形橡胶垫板接触，带动钢箱绕长方体钢箱支座发生转动，此时作用的部分能量被支座与角钢之间的粘弹性材料吸收，而金属橡胶除消耗部分能量外，还可限制整个中央扣结构发生过大水平位移，并使结构在解除荷载之后得以复位。本发明使中央扣整体具有较好的塑性，减小对悬索桥主体结构的损害。

主权项

1.含有粘弹性耗能构件和金属橡胶的悬索桥中央扣多维减振装置，其特征在于：该减振装置包括钢丝绳(1)、复位弹簧(2)、螺旋桨型耗能装置(3)、环形橡胶垫板(4)、粘弹性材料(5)、开口向下的长方体钢箱支座(6)、圆筒状钢箱(7)、L型角钢(8)、外置高强度螺栓(9)、预埋高强螺栓(10)、圆柱状金属橡胶(11)；螺旋桨耗能装置(3)通过钢丝绳(1)与悬索桥主缆(13)固定在一起，通过螺旋桨耗能装置(3)在粘弹性材料(5)中进行多维运动以及圆柱状金属橡胶(11)的超弹性耗能能力降低悬索桥中央扣和悬索桥主体的动力响应并提高桥梁整体的抗震性能和安全性；螺旋桨耗能装置被置于盛有粘弹性材料(5)的圆筒状钢箱(7)内，在弱风荷载或中小震作用下，T型钢杆被悬索桥主缆的带动，使螺旋桨型耗能钢构件在粘弹性材料(5)中发生水平位移、竖向位移及扭转，耗能钢构件叶片的空间布置方式使其与粘弹性材料(5)充分接触，由于悬索桥主缆(13)的拉动及自身尺寸的限制，耗能钢构件不与圆筒状钢箱(7)直接接触，在粘弹性材料(5)中处于“悬浮”状态，因此在随主缆发生位移时与粘弹性材料(5)摩擦，消耗较多能量，以减小对主体结构的影响；悬索桥中央扣承受的荷载分为弱风荷载或强风荷载；悬索桥中央扣承受的震动分为中小震或大震；在强风荷载或大震作用下，为防止螺旋桨型耗能钢构件由于过大位移与圆筒状钢箱(7)内壁发生碰撞，破坏钢构件，在钢构件上方设置限位挡板；在圆柱状钢箱(7)内壁限位挡板高度上贴有环形橡胶垫板(4)，以防在大震作用下耗能装置对钢箱产生较强的冲击作用，保护整体结构；在限位挡板上方T型钢杆上，均匀布置多个复位弹簧(2)，联结螺旋桨耗能装置与圆柱状钢箱(7)，以限制悬索桥主缆(13)在作用下发生较大位移，并使作用解除之后螺旋桨耗能装置能够复位；圆筒状钢箱(7)通过外置高强度螺栓(9)固定在开口向下的长方体钢箱支座(6)上，开口向下的长方体钢箱支座(6)与L型角钢(8)之间填充粘弹性材料(5)并用外置高强度螺栓(9)固定，L型角钢(8)与悬索桥桥面(12)通过预埋高强螺栓(10)联结；开口向下的长方体钢箱支座(6)与悬索桥桥面(12)之间留有间隙，保证在强风荷载或大震作用下长方体钢箱支座(6)挤压粘弹性材料(5)，发生平动以及转动，使中央扣整体发生塑性变形，以消耗部分振动能量。