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原文传递一种连续梁用负刚度减隔震装置

专利名称：	一种连续梁用负刚度减隔震装置
摘要：	本发明涉及一种连续梁用负刚度减隔震装置，其包括触发装置、滑移装置、缓冲装置、固定装置、正刚度弹簧组以及负刚度弹簧组；触发装置顶部与连续梁主梁下翼板固定连接，缓冲装置固定安装在固定装置中部；滑移装置内侧通过负刚度弹簧组与缓冲装置连接，滑移装置两侧通过正刚度弹簧组与固定装置连接，固定装置固定在活动墩顶部；本发明原理简单，经济可靠，既实现了活动墩和固定墩协同承受地震水平荷载，又解决了既有梁墩锁定装置介入导致的连续梁桥整体抗侧移刚度增大，从而引发连续梁桥整体地震响应大幅增加问题，可用于新建连续梁抗震设计及既有连续梁桥抗震加固，便于推广应用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	石家庄铁道大学
发明人：	陈士通;张茂江;李义强;李锋;张耀辉;王金良;马遥
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910072095.0
公开号：	CN109853370A
代理机构：	石家庄新世纪专利商标事务所有限公司
代理人：	李洪信;董金国
分类号：	E01D19/04(2006.01);E;E01;E01D;E01D19
申请人地址：	050043 河北省石家庄市北二环东路17号
主权项：	1.一种连续梁用负刚度减隔震装置，其特征在于其包括触发装置（1）、滑移装置（2）、缓冲装置（3）、固定装置（4）、正刚度弹簧组（5）以及负刚度弹簧组（6）；所述触发装置（1）顶部与连续梁主梁下翼板固定连接，缓冲装置（3）固定安装在固定装置（4）中部；滑移装置（2）内侧通过负刚度弹簧组（6）与缓冲装置（3）连接，滑移装置（2）两侧通过正刚度弹簧组（5）与固定装置（4）连接，滑移装置（2）顺正刚度弹簧组（5）拉压方向移动，固定装置（4）固定在活动墩顶部。 2.根据权利要求1所述的一种连续梁用负刚度减隔震装置，其特征在于所述触发装置（1）包括槽板（101）以及安装在槽板（101）底部的若干个圆柱套筒（102），所述槽板（101）顶部与连续梁桥主梁下翼板固定连接，在所述圆柱套筒（102）内设置锁死装置；所述圆柱套筒（102）侧壁设置开槽（105）；所述锁死装置包括安装在开槽（105）内的柱形连接件（104）以及安装在对应的两个柱形连接件（104）之间且设置在圆柱套筒（102）内的锁死销（103）；所述锁死销（103）为柱体；所述圆柱套筒（102）内侧壁与锁死销（103）外壁之间间隙设置。 3.根据权利要求2所述的一种连续梁用负刚度减隔震装置，其特征在于所述固定装置（4）包括底座（401）、牛腿（402）和限位装置（403）；所述牛腿（402）固定安装在底座（401）的端部顶面，所述限位装置（403）包括固定在底座（401）外侧的限位槽（431）和设置在限位槽（431）内可滑动的槽型滑块（432），限位槽（431）限制滑移装置（2）的侧向位移,槽型滑块（432）使滑移装置（2）顺正刚度弹簧组（5）拉压方向移动；所述底座（401）安装在活动墩顶部。 4.根据权利要求3所述的一种连续梁用负刚度减隔震装置，其特征在于所述缓冲装置（3）包括缓冲槽体（301）和半圆柱体（302）；所述缓冲槽体（301）安装在底座（401）顶面中部，半圆柱体（302）呈两列设置在缓冲槽体（301）的槽内，半圆柱体（302）矩形侧面与缓冲槽体（301）内侧壁固定连接。 5.根据权利要求4所述的一种连续梁用负刚度减隔震装置，其特征在于所述滑移装置（2）包括倒U形架（201）和缓冲架（202）；所述倒U形架（201）包括架体（211）和设置在架体（211）顶板上的锁定槽孔（212），架体（211）跨过所述缓冲槽体（301）且其底部固定安装在槽型滑块（432）的槽内；架体（211）立板的两侧边分别通过正刚度弹簧组（5）的各正刚度弹簧与牛腿（402）连接，架体（211）立板的内侧壁分别通过负刚度弹簧组（6）的各负刚度弹簧与缓冲槽体（301）外侧相连，各正刚度弹簧的两端与架体（211）立板和牛腿（402）、各负刚度弹簧的两端与架体（211）立板和缓冲槽体（301）外侧均为铰连，限位槽（431）限制架体（211）的侧向位移，槽型滑块（432）使架体（211）能顺正刚度弹簧组拉压方向移动；锁定槽孔（212）的数量与锁死销（103）数量相匹配，锁定槽孔（212）内径略大于锁死销（103）直径；对应的锁定槽孔（212）的轴线与锁死销（103）的轴线的距离为L；所述缓冲架（202）包括若干个金属圆柱体（221）以及安装在相邻两个金属圆柱体（221）之间的连接板（222），金属圆柱体（221）固定安装在倒U形架（201）的顶板底部，缓冲架（202）插装在两列半圆柱体（302）之间。 6.根据权利要求5所述的一种连续梁用负刚度减隔震装置，其特征在于所述半圆柱体（302）的半径与金属圆柱体（221）半径相同，且半圆柱体（302）与对应的金属圆柱体（221）相切；金属圆柱体（221）材质为Q235合金钢，半圆柱体（302）材质为软钢，纵向地震作用下金属圆柱体（221）在两列半圆柱体（302）之间往复运动，挤压半圆柱体（302）变形耗散地震能量。 7.根据权利要求2所述的一种连续梁用负刚度减隔震装置，其特征在于所述柱形连接件（104）包括与锁死销（103）外侧固定的连接柱以及固定安装在连接柱外端部的把手，所述连接柱直径小于开槽（105）的宽度，把手直径大于开槽（105）的宽度。 8.根据权利要求6所述的一种连续梁用负刚度减隔震装置，其特征在于所述正刚度弹簧组（5）的各正刚度弹簧处于原长状态，纵向地震作用下滑移装置（2）与固定装置（4）发生相对变位，架体（211）立板两侧边的各正刚度弹簧分别发生拉压变形，将上部地震荷载传递至活动墩，正刚度弹簧组（5）变形传力的同时可耗散地震能量；所述负刚度弹簧组（6）正常运营时处于受压状态，储存部分弹性势能，处于未被激活状态，不提供负刚度；当纵向地震作用下滑移装置（2）与固定装置（4）发生相对变位时，地震荷载作用的方向与负刚度弹簧组（6）压缩形变的方向相反，使其压缩形变变小释放储存的弹性势能，负刚度弹簧组（6）提供与相对位移方向一致的弹簧力，实现减隔震装置的负刚度连接，通过正刚度弹簧组（5）和负刚度弹簧组（6）参数的合理设置，可在避免活动墩与梁体连接导致的连续梁桥整体刚度增大引发的连续梁桥整体地震响应增加的前提下，实现活动墩和固定墩协同承受地震水平荷载，以最大限度的提高连续梁桥抗震性能；地震往复作用下，滑移装置（2）与固定装置（4）之间将发生往复运动，往复运动过程中负刚度弹簧组弹簧（6）和正刚度弹簧组（5）的正负刚度可根据两者相对位置发生互换。
所属类别：	发明专利