專利名稱：速度相關型抗風支座的制作方法
技術領域：
本發明涉及橋梁支座，尤其涉及一種用于斜拉橋的速度相關型抗風支座，該支座 允許橋梁在溫度荷載作用下橫向、縱向運動，而在大風或地震作用下該支座則會鎖死，控制 橋梁橫向、縱向運動。
背景技術：
隨著橋梁跨度越來越大，斜拉橋和懸索橋逐漸成為橋梁工程師的首選。然而橋梁 跨度越大，斜拉橋的塔越高，鎖也越長，大風對斜拉橋的危害就越大。如何提高斜拉橋的抗 風能力，尤其是梁體本身的橫向抗風能力，是十分重要的問題。對于斜拉橋的抗風來說，長期以來人們往往是在塔的內側安裝兩個普通的盆式橡 膠支座來被動抵抗，而非采用更主動的辦法去減小結構所受風力。在抗震方面人們也是如 此，但到了二十世紀末期，這種現象有了很大的改變。人們在增強傳統結構構件之外，吸收 航空和機械等其他領域的成果，采取在結構上另外安裝新的裝置來減小結構所受的地震 力，例如利用隔震措施或各種阻尼器的減震系統，以及在高層建筑中已投入實用的被動質 量調諧阻尼系統和主動控制減震系統。但這種方法始終未用于橋梁的抗風。普通的抗風支座通常是在一盆式橡膠支座內部增加一間隙，允許橋梁的橫向溫度 位移。但缺點是當大風來時，抗風支座不能立即起作用，這樣對橋梁的沖擊力就會很大。由于大跨度橋梁的結構形式，橫向的外荷載(大風、地震)遠大于縱向的外荷載。 因此橫向抗風抗震尤其顯得重要。橫向的抗風與縱向不同，它不允許橫向過大的位移。而 現有的流體阻尼器主要是用于大跨度橋梁、大柔度橋梁的縱向方向上，由于耗能需要大的 位移量，就需要阻尼器產生很大的位移，來吸收能量。而現有的流體阻尼器主要是用于大跨 度橋梁、大柔度橋梁的縱向方向上，由于耗能需要大的位移量，就需要阻尼器產生很大的位 移，來吸收能量。因而，這種現有流體阻尼器不能滿足在低速載荷下允許相對運動，在高速 載荷下鎖定運動的要求，因而無法應用到該橋梁抗風支座中。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述背景技術存在的不足，提出一種專用于斜拉橋的速 度相關型抗風支座，使其能滿足在低速荷載下允許橋梁橫向和縱向運動，在高速荷載作用 下限制橋梁橫向運動要求。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種用于斜拉橋的速度相關型抗風 支座，包括至少兩個速度鎖定器和至少兩個錨碇裝置，其特征在于，所述一個錨碇裝置固定 在斜拉橋塔內側，另一個固定在與前一個錨碇裝置對應的橋梁梁體側邊，所述速度鎖定器 兩端分別鉸接于斜拉橋塔內側的錨碇裝置和橋梁梁體側邊的錨碇裝置上。在上述方案中，所述速度鎖定器包括缸體1和活塞桿2，所述活塞桿2中部設有外 凸的環狀活塞頭21，活塞頭21位于缸體1中將其分成第一腔室11和第二腔室12，活塞頭 21的外表面與缸體1的內表面之間設有連通第一腔室11與第二腔室12的間隙22，在缸體1的第一腔室11和第二腔室12內充滿阻尼介質4。上述活塞頭21的外表面與缸體1的內表面之間間隙22的徑向距離優選0. 5_2mm。上述阻尼介質4優選有機硅油。 上述速度鎖定器的缸體1可以與一個錨碇裝置鉸接，活塞桿2可以與另一個錨碇 裝置鉸接。 在上述方案中，所述位于斜拉橋塔內側的錨碇裝置和橋梁梁體側邊的錨碇裝置之 間的相鄰兩個速度鎖定器的布置形式可以為三角形或四邊形，上述三角形或四邊形的的底 角α小于90°，所述三角形的底角為速度鎖定器與底邊的內夾角，所述四邊形的底角為鎖 定器與長邊的內夾角。本發明所說的速度相關型抗風支座安裝在斜拉橋塔內側和橋梁梁體橫向外側的 錨碇裝置上。當外荷載速度小于0. 01mm/s時，該支座通過兩個速度鎖定器的伸縮達到三角 形或四邊形形狀的變化，從而允許橋梁橫向位移和縱向位移。當外荷載速度大于lmm/s時， 該支座通過兩個速度鎖定器的鎖定、不再伸縮使三角形或四邊形結構固定，達到整個支座 鎖定的目的，從而可以限制橋梁的橫向和縱向運動。該支座克服了普通抗風支座需要一定 沖擊位移的缺點，同時又增大了橋梁橫向的剛度，適合于各類斜拉橋使用。本發明由于速度鎖定器的布置方式采用三角形或四邊形的布置方式，在快速情況 下速度鎖定器鎖定，從而發揮了三角形或四邊形的結構穩定性，使梁體和橋塔固定，達到抗 風的目的；而在慢速情況下，由于速度鎖定器的特點，可以自由伸縮，克服了三角形或四邊 形的穩定性，使梁體和橋塔可以相對活動。本發明正是通過在不同荷載下，通過速度鎖定 器，發揮或抑制三角形或四角形結構的穩定性來達到抗風的目的。以下結合附圖通過實施例對本發明的特征及相關特征做進一步詳細說明，以便于 同行業技術人員的理解
圖1為本發明實施例示意圖。圖2為運動鎖定裝置的示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本實施例包括兩個速度鎖定器A和兩個錨碇裝置B，所述一個錨碇裝 置B固定在斜拉橋塔C內側，另一個固定在與前一個錨碇裝置對應的橋梁梁體D側邊，所述 速度鎖定器A兩端分別鉸接于兩個錨碇裝置B上。所述位于斜拉橋塔C內側的錨碇裝置和 橋梁梁體D側邊的錨碇裝置之間的相鄰兩個速度鎖定器的布置形式為四邊形，四邊形的的 底角小于90°，所述四邊形的底角為鎖定器與長邊的內夾角。當然，在本實施例中，上述布 置形式也可以為三角形，此時，圖1中兩個速度鎖定器A上端共同鉸接在錨碇裝置B上的同 一點，三角形的底角小于90°，該三角形的底角為速度鎖定器與底邊的內夾角。本發明的運動鎖定裝置包括缸體1和活塞桿2。缸體1的兩端設有端蓋3，用于密 閉缸體1。端蓋3上設有開口供活塞桿2的兩端從端蓋中伸出。活塞桿2中部形成活塞頭 21，活塞頭21位于缸體1中將其分成第一腔室11和第二腔室12。 活塞頭21的外徑小于缸體1的內徑，從而在兩者之間形成細微的間隙22。該間隙的徑向距離優選1mm。第一腔室11和第二腔室12通過該間隙22連通。缸體1內充滿阻尼介質4。阻尼介質4可通過缸體1壁面上的通孔23注入或卸出 缸體1。阻尼介質4注入后，需將通孔23用密封件(未顯示)密封，防止泄漏。由于間隙22較小，當活塞桿2在低速載荷下進行運動時，阻尼介質4可通過間隙 22從第一腔室11緩慢地流到第二腔室12，或者從第二腔室12緩慢地流到第一腔室11。在 這種情況下，活塞桿2可以相對缸體1沿軸向運動。若活塞桿2受到高速載荷，例如地震發生時的水平載荷，由于間隙22 較小，阻尼介 質4無法快速通過間隙22在兩個腔室內流動，從而對活塞體21形成極大的反向阻力。此 時，活塞桿2無法相對缸體1運動，相當于將活塞桿2鎖定。通過此方式，將橋梁支座鎖定， 讓地震載荷由橋梁上所有的支座一起分擔。綜上所述，本速度相關型抗風支座可以允許橋梁由溫度產生的橫向位移和縱向位 移，但當大風來時，由于梁橫向的移動速度過快，該支座會在橋梁的橫向和縱向立即雙向鎖 死，既可以抗縱向風又可以抗橫向風。
權利要求
一種用于斜拉橋的速度相關型抗風支座，包括至少兩個速度鎖定器和至少兩個錨碇裝置，其特征在于，所述一個錨碇裝置固定在斜拉橋塔內側，另一個固定在與前一個錨碇裝置對應的橋梁梁體側邊，所述速度鎖定器兩端分別鉸接于斜拉橋塔內側的錨碇裝置和橋梁梁體側邊的錨碇裝置上。
2.根據權利要求1所述的速度相關型抗風支座，其特征在于，所述速度鎖定器包括缸 體1和活塞桿2，所述活塞桿2中部設有外凸的環狀活塞頭21，活塞頭21位于缸體1中將 其分成第一腔室11和第二腔室12，活塞頭21的外表面與缸體1的內表面之間設有連通第 一腔室11與第二腔室12的間隙22，在缸體1的第一腔室11和第二腔室12內充滿阻尼介 質4。
3.根據權利要求2所述的速度相關型抗風支座，其特征在于，所述間隙22的徑向距離 為 0. 5-2mm。
4.根據權利要求2所述的速度相關型抗風支座，其特征在于，所述阻尼介質4為有機硅油。
5.根據權利要求2所述的速度相關型抗風支座，其特征在于，所述速度鎖定器的缸體1 與一個錨碇裝置鉸接，活塞桿2與另一個錨碇裝置鉸接。
6.根據權利要求1至5中任一權利要求所述的速度相關型抗風支座，其特征在于，所述 位于斜拉橋塔內側的錨碇裝置和橋梁梁體側邊的錨碇裝置之間的相鄰兩個速度鎖定器的 布置形式為三角形或四邊形，上述三角形或四邊形的的底角小于90°，所述三角形的底角 為速度鎖定器與底邊的內夾角，所述四邊形的底角為鎖定器與長邊的內夾角。
全文摘要
一種用于斜拉橋的速度相關型抗風支座，包括至少兩個速度鎖定器和至少兩個錨碇裝置，其特征在于，所述一個錨碇裝置固定在斜拉橋塔內側，另一個固定在與前一個錨碇裝置對應的橋梁梁體側邊，所述速度鎖定器兩端分別鉸接于斜拉橋塔內側的錨碇裝置和橋梁梁體側邊的錨碇裝置上。本發明由于速度鎖定器的布置方式采用三角形或四邊形的布置方式，在快速情況下速度鎖定器鎖定，從而發揮了三角形或四邊形的結構穩定性，使梁體和橋塔固定，達到抗風的目的；而在慢速情況下，由于速度鎖定器的特點，可以自由伸縮，克服了三角形或四邊形的穩定性，使梁體和橋塔可以相對活動。
文檔編號E01D11/04GK101798796SQ20101011426
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月10日 優先權日2010年2月10日
發明者吳成亮, 宋俊俊, 李永鼎, 王益知, 蔡靈堯 申請人:武漢艾爾格橋梁新技術開發有限公司