[发明专利]一种桥梁防坠落约束阻尼器

说明书

本发明公开了一种桥梁防坠落约束阻尼器，属于结构减震技术领域。主体包括固定单元以及类注射器耗能单元。当阻尼器受到可承受范围内的地震作用发生伸长形变时，迫使活塞运动，此时油腔内液体被抽入活塞腔，起到耗能作用；当阻尼器受到可承受范围内的地震作用发生压缩形变时，迫使活塞运动，此时活塞腔内粘性液体受到挤压进入油腔，起到耗能作用。当阻尼器受到过大的地震作用时，活塞与活塞腔壁发生碰撞，此时结构锁死，达到防止桥梁坠落的作用。本发明在小位移情况下起到有效的耗能作用，在大位移情况下结构锁死起到防坠落的作用，并且强震后拆卸方便，便于实现主体结构的快速修复。

技术领域

本发明涉及土木工程中的结构减震领域，尤其是涉及一种桥梁防坠落约束阻尼器。

背景技术

地震是威胁重大工程结构安全的主要自然灾害之一，因而，结构减震控制成为土木工程防灾减灾工作的有效措施。

随着我国经济的发展及各行业邻域的日益创新，结构防震减灾技术得到了飞速发展，从传统的单纯依靠结构构件损伤来抵御外界不利荷载作用及基础隔震措施，逐渐向被动耗能减震技术以及主动、半主动和智能控制技术发展。结构在布置有普通支撑后能够提高自身抗侧刚度，但在强震作用下，桥梁结构会发生破坏，自身的桥体可能会发生坍塌产生严重的次生灾害。在这种背景环境下，一种新型桥梁防坠落约束阻尼器应运而生，它在桥梁不可承受范围内的地震作用下，结构会锁死起到防止桥梁构件坠落的作用，避免了余震导致的次生灾害的产生。

在近来二、三十年，结构的保护系统得到了快速的发展。国内外的专家都认识到，阻尼器在结构抗震方面是必不可少的部分。在抗震设计规范中对于结构的设计允许使用阻尼器。因此，在桥梁抗震方面，各式各样的阻尼器层出不穷。

现广泛使用的桥梁阻尼器，大多数都只起到了地震耗能的作用，但由于桥梁的抗震能力有限，且阻尼器的耗能作用有限，这些阻尼器并不能在发生强震导致桥梁坍塌的情况下，起到良好的抗震作用。在余震反复发生的时候，并不能有效的起到减少次生灾害的作用。

发明内容

为了解决上述一般性桥梁减震阻尼器无法有效地在强震作用下发挥效果以及减少次生灾害等缺点的技术问题，本发明提供了一种在施工时安装简便、价格低廉的桥梁防坠落约束阻尼器。它在桥梁承受范围外的地震作用并且会导致桥梁坍塌的情况下，可以起到防止桥梁坠落的作用，从而减少次生灾害的产生。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种桥梁防坠落约束阻尼器主要由固定单元以及类注射器耗能单元构成，固定单元以及类注射器耗能单元均采用Q235、Q345等钢材制作而成。

固定单元由上部旋转固定支座、下部旋转固定支座、上部侧边限位钢筒、上部连接钢材以及下部连接钢材组成。其中上部旋转固定支座与桥梁防坠落约束阻尼器通过上部连接钢材相连，并且固定在桥身上；下部旋转固定支座与桥梁防坠落约束阻尼器通过下部连接钢材相连，并且固定在桥墩上。

类注射器耗能单元由固定芯杆、活塞、活塞外套、油腔、抽油管、油腔外套、活塞腔以及排气孔组成。其中，固定芯杆一端与上部连接钢材通过螺纹连接相连，为了方便在构件发生破坏后便于更换，另一端与活塞相连。活塞外套内即为活塞腔，活塞置于活塞腔中。油腔外套内即为油腔。活塞外套与油腔外套相连，但相连处留有小孔安置抽油管。抽油管连通活塞腔和油腔。

活塞向上部旋转固定支座发生运动，直至与活塞外套碰撞，桥梁防坠落约束阻尼器锁死，阻止其继续伸长，防止桥梁发生坍塌后，桥身坠落，起到防坠落的作用，减少次生灾害的发生。活塞向下部旋转固定支座发生运动，直至活塞外套与上部连接钢材碰撞，桥梁防坠落约束阻尼器锁死，阻止其继续缩短，起到支撑的作用，防止在桥梁从盖梁上脱落，起到防坠落的作用，减少次生灾害的发生。