[实用新型]用于防侧倾减震体系的角钢弹簧阻尼器

说明书

本实用新型提供一种用于防侧倾减震体系的角钢弹簧阻尼器包括角钢、角钢耳板、弹簧插板、弹簧和销栓，角钢呈90度的钝U形，两边通过角钢预埋螺栓孔和预埋钢板分别安装于承台和桥墩上；弹簧和弹簧插板固结；弹簧插板和角钢耳板之间应当留有足够的间隙，弹簧插板与角钢耳板通过销栓连接；使得弹簧插板能够围绕销栓发生自由旋转，保证弹簧仅受轴向力。本实用新型提出一种应用于防侧倾的减震体系中的角钢弹簧阻尼器，加入外置角钢弹簧阻尼器，以保证正常使用阶段的刚度要求，并能在地震作用下充分耗散能量，防止桥墩侧倾并提供自恢复力，进一步减小桥梁动力响应，损伤集中在支座和角钢弹簧阻尼器上，能够在震后实现快速维修替换，提高抗震韧性。

技术领域

本实用新型属于桥梁工程抗震领域，具体涉及一种应用于防侧倾减震体系中的角钢弹簧阻尼器。

背景技术

目前，现有的桥墩预制节段拼装具有节段接缝容易张开、整体性较差等缺陷，在中、高烈度区的应用受到限制。此外，常见的横向仅布置单个桥墩时还存在横向稳定性不足的隐患。

相较于传统的延性体系，近年来提出的摇摆自复位体系通过桥墩摇摆隔绝地震能量输入并通过预应力提供自复位能力，具有残余位移小、自复位性能好、震后可以快速修复等优点，尤其适合具有天然墩底接缝的节段拼装桥墩。

然而，单独的摇摆体系耗能能力较弱，需要外置易修易换的耗能阻尼器。其中，墩顶位移过大时摇摆自复位体系存在桥墩侧倾的风险，当存在车辆偏载时尤为突出，特别是对于单柱墩，为了避免上部结构重心超过摇摆轴而引起桥墩侧倾，往往只能采取较小的摇摆角，导致不能充分发挥摇摆体系的作用。有学者提出，在摇摆界面采用角钢进行加固，但角钢更多的是起着提高水平承载力和增大耗能能力的作用，屈服后依旧会丧失刚度无法避免侧倾失效。

综上所述，节段拼装桥墩适合采用摇摆桥墩体系，但其耗能能力较弱，而且在车辆偏载和地震作用下具有横向侧倾的风险，摇摆体系的优势不能得到充分发挥，现有技术中缺乏能有效考虑和解决该问题的技术方案。

实用新型内容

为了解决背景技术中所阐述的节段拼装单柱墩所存在的抗震能力弱、抗侧倾问题突出等问题，本实用新型提出一种应用于防侧倾的减震体系中的角钢弹簧阻尼器，加入外置角钢弹簧阻尼器，以保证正常使用阶段的刚度要求，并能在地震作用下充分耗散能量，防止桥墩侧倾并提供自恢复力，进一步减小桥梁动力响应，损伤集中在支座和角钢弹簧阻尼器上，能够在震后实现快速维修替换，提高抗震韧性。

为实现以上目的，通过以下技术方案实现：

一种用于防侧倾减震体系的角钢弹簧阻尼器，所述防侧倾减震体系包括桥墩以及承台，所述桥墩与所述承台之间设有预埋钢板，所述角钢弹簧阻尼器包括角钢、角钢耳板、弹簧插板、弹簧和销栓，其中：

角钢呈90度的钝U形，角钢的两边设有角钢预埋螺栓孔，角钢的两边(弯折外壁)通过角钢预埋螺栓孔和预埋钢板分别安装于承台和桥墩上；

弹簧和弹簧插板固结；

弹簧插板和角钢耳板之间应当留有足够的间隙，弹簧插板与角钢耳板通过销栓连接；使得弹簧插板能够围绕销栓发生自由旋转，保证弹簧仅受轴向力。

本实用新型的有益效果包括：

1)角钢弹簧阻尼器能够在屈服前提高桥墩刚度和强度，满足正常使用状态的刚度要求，在桥墩进入摇摆后屈服耗散地震能量，减小桥墩的内力和位移响应。

2)角钢弹簧阻尼器中的弹簧能够在角钢屈服后继续提供刚度和恢复力，避免当上部结构的重心超过摇摆轴时，上部结构重力从抗侧倾力矩转变为侧倾力矩而导致的桥墩侧倾，增大了允许使用的摇摆角范围。

3)减少维修成本，具有良好的社会经济效益，值得推广使用。

附图说明

图1(a)为本实用新型中角钢弹簧阻尼器的整体立面结构示意图。