[发明专利]支撑运输面的方法

说明书

本发明涉及一种支撑运输面如车辆用桥、铁路高架桥或架高的人行道之类的方法。更具体地说，本发明涉及一种支撑运输面的自动动态平衡方法，使支承结构能承受不可预见的不寻常震动，如地震或类似的自然灾害期间所遇到的震动。

传统的支撑各种运输面的方法往往导致采用基本上为刚性的结构，即在外力作用下不会明显屈服的结构。当外力作用于这类刚性支承结构上时，会在结构中引起各种张力、压力和弯曲力。如果外力足够大，该支撑结构可能损坏，从而导致破坏运输面、伤害运输面上的人和车辆及运输面下的人和物的风险。为减少出现这类风险，现有的支撑运输面的方法经常要求至少对这类刚性支承结构的某些部位进行超标保险设计。

支撑各种刚性结构的方法可包括采用多种装置，例如含有能吸收热量的铅芯部的橡胶支承件，以便为这些结构提供一定程度的地震隔离。这些隔离装置有某些周知的缺点。这些装置的性能取决于多种专用材料的相互作用，而其中一些材料超过时限后其品质会趋于变坏，从而导致防护能力的下降或与周期性交换相关联的费用。已知的支承还不大可能对伴随强烈地震事故出现的位移量作出反应。缺乏足够吸震能力的支承不能最大限度地减小地震的影响，反而加剧了地震的影响。

其它一些已知的支撑运输面的方法需要采用柔性结构，例如传统的悬索桥，它们能够屈服于外力。然而，由于这些结构通常缺乏有效地消耗能量的措施，它们趋于以类似弹簧的方式来储存伴随施加外力作用所产生的能量，从而导致支承结构不希望出现的摆动。支撑着运输面的结构的摆动可能妨碍这些运输面使用，例如在大风中。在更加严峻情况下，支承结构的摆动可能导致损坏运输面并危及人和物，如上所述。

本发明的方法采用简单的结构技术和材料，不要任何特殊维护，并能抵抗大幅度的位移。本发明提供一种在一结构上支撑运输面的方法，该结构的诸构件处于或倾向于一种相对稳定的平衡状态。“自动动态平衡”定义为“一种结构或组合体的不同的但又相互依赖的各构件或构件组之间存在的一种相对稳定的平衡状态或对这一状态的一种倾向性”(见Webster′s《New CollegiateDictioary》，G. & C.Merriam公司，1976年版)。因此，本发明的方法可以称之为一种自动动态平衡方法。

本发明提供一种支撑一个运输面的方法，它包括：把横向互相隔开的若干固定的支撑件排列在邻近运输面路径的一个面上；把弹性件支撑在各支撑个的一个支承面上，支承面向内与弹性件两端相隔一定距离。每一弹性件能与施加在该弹性件两端中部的负荷值成正比例地弯曲。运输面可配合各弹性件加以设置，每一弹性件仅支持运输构件的直接作用在其上方的那一部分。本发明的方法在弯曲着的诸弹性件与运输面重量之间建立起一种平衡状态。

从这样一种平衡状态开始，一个作用在各弹性件两端居中部位的附加负荷使每一弹性件的中部从第一平衡位置弯曲，其弯曲量与该附加负荷值成正比例，并达到更向下弯的第二位置。各弹性件两端随着中部向下弯曲，相对于支撑件滑动一距离，该距离也与该附加负荷值成正比例。各弹性件的运动在各弯曲着的弹性件与运输面重量之间建立起一种新的平衡状态。去掉该附加负荷后，各中部不再弯曲，回到与其原始平衡位置基本相同的位置。各弹性件端部沿相反方向滑动一相应距离，也回到与它们的原始平衡位置基本相同的位置。在响应向上作用于各弹性件底部的力或作用于任一支撑件上的力时，各弹性件中部以相似的方式弯曲而各弹性件端部以相似的方式滑动。

各弹性在与支承面接合时，作为对由该结构支承的负荷的变化作出的响应，各弹性件的弯曲和滑动起到吸收震动和能量的作用。所吸收的能量以通过各弹性件和各支承面之间的摩擦接触产生的热量形式被基本消耗掉。可取的是，在因外力作用而弯曲的过程中各弹性件与支承面以一动态平衡角或临界角相接合，该角度在与结构的垂直支撑轴线成约25至50度的范围内。

各附图的简要说明

图1为按照本发明的方法的一个实施例的运输面支撑结构的俯视平面图；

图2为按照图1所示方法构成的运输面支撑结构的剖视图，示出处于原始平衡位置的运输面及其支撑结构；

图3为按照图1所示方法构成的运输面支撑结构的剖视图，示出该支撑结构中的弹性件响应所施加的外力而发生的弯曲；

图4为按照图1所示方法构成的运输面支撑结构的剖视图，示出由于支承件的水平位移造成运输面的水平位移；

图5为按照图1所示方法构成的运输面支撑结构的俯视平面图，示出该支撑结构中各组件的位移；