專利名稱：一種粘彈阻尼減震器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及混凝土橋梁減震控制技術領域，尤其是一種粘彈阻尼減震器。
背景技術：
多次震災資料表明，對于混凝土橋梁，梁部本身由于地震而產生的破壞是很小的， 橋梁上部結構的主要震害為梁端產生過大的偏移，梁端之間相互碰撞甚至落梁等震害形式，導致這些嚴重震害的原因除了由于橋墩產生過大的傾斜和基礎破壞等因素之外，另外一個重要的原因就是由于活動支座在順橋向有較大的移位或固定支座本身強度不夠發生剪斷和脫落等破壞引起的，因此橋梁支座是混凝土梁橋抗震設計的薄弱環節之一，也是抗震控制中需要設置減震裝置的主要部位。當我們在順橋向的活動支座處加上粘彈阻尼減震器后，一個突出的問題就是怎樣解決發生地震時粘彈阻尼減震器對橋梁結構的減震作用和無地震時結構正常工作要求之間的矛盾。因為根據《公路橋梁抗震設計規范》的規定，橋梁結構未加粘彈阻尼減震器之前， 活動支座應能沿橋的縱向自由移動，其移動的距離應大于梁由于荷載引起的縱向變形與環境溫度變化引起的縱向變形之和。當加上減震器后，減震器限制了活動支座沿該方向的自由移動，這樣，即使沒有地震作用，在其他因素影響下，當梁產生縱向變形時，在減震器中也有可能產生很大的變形和內力作用，而這些內力通過墩頂傳遞到橋梁結構的下部，從而改變整個結構的內力分配，影響橋梁結構的正常使用，同時對減震器的合理設計和使用壽命帶來很大的影響。
實用新型內容本實用新型提供一種粘彈阻尼減震器，在無地震時粘彈阻尼減震器不能影響橋梁結構的正常工作，特別是能夠保證當環境溫度發生變化時活動支座沿縱橋向的自由移動。 發生地震時減震控制系統對橋梁結構具有減震作用，一種粘彈阻尼減震器，包括阻尼結構和滑板結構；所述阻尼結構由約束層和阻尼層組成，約束層包括第一約束層和第二約束層，自安裝平面自下而上依次是第二約束層、阻尼層、第一約束層；所述滑板結構包括抗剪楔塊、楔塊彈簧和滑板，楔塊彈簧固定連接在滑板和抗剪楔塊之間；所述第一約束層上有交叉成十字形的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的寬度和滑板的寬度相同，第二凹槽的寬度和滑板結構上抗剪楔塊的寬度相同，第二約束層和橋墩固定連接；所述滑板的一端與橋梁的下翼緣固定連接。所述的粘彈阻尼減震器，所述約束層為層疊狀，層與層之間用鋼板分開。該粘彈阻尼減震器具有構造簡單、施工方便、耐久性好、造價低廉等諸多優點，而且具有很好的耗能能力，它可以在不影響結構基本動力特性的前提下，既可以降低結構的地震響應，同時還滿足溫度變化、收縮徐變等因素引起的變形要求。使結構不產生附加內力等優點。
圖1為本實用新型粘彈阻尼減震器的主視圖；圖2為本實用新型粘彈阻尼減震器的俯視圖；圖3為本實用新型約束層的平面圖；圖4為本實用新型滑板的平面圖；圖5為本實用新型滑板結構的裝配后的平面具體實施方式
以下結合具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。實施例1參考圖1至圖5，本實用新型的粘彈阻尼減震器包括與橋墩固定連接的阻尼結構和與橋梁端部下翼緣固定連接的滑板結構。所述阻尼結構由約束層和阻尼層30組成，約束層包括第一約束層10和第二約束層20，自安裝平面自下而上依次是第二約束層20、阻尼層 30、第一約束層10。所述滑板結構包括抗剪楔塊402、楔塊彈簧403和滑板401，滑板401由表面精加工后的鋼板制成，滑板401構造形式見圖3。抗剪楔塊402為矩形截面，長度根據其所受最大剪力需要的面積計算確定。為了減小楔塊的面積，抗剪楔塊可采用抗剪強度較大的材料制成，楔塊彈簧固定連接在滑板和抗剪楔塊之間，其剛度由計算確定。第一約束層10上有交叉成十字形的第一凹槽102(沿減震方向)和第二凹槽 101 (垂直減震方向)，第一凹槽102的寬度和滑板401的寬度相同，第二凹槽101的寬度和滑板結構上抗剪楔塊402的寬度相同，第二凹槽101的深度可根據抗震強度或者抗震需要進行自主確定，第二約束層20和橋墩固定連接，在減震方向的兩邊預留有一定數量的螺栓孔。所述約束層均由鋼板制成，阻尼層由粘彈阻尼材料制成。所述滑板401通過兩端的螺栓孔和橋梁的下翼緣固定連接，當橋梁活動支座在環境溫度發生變化或其他因素影響下在允許的范圍內移動時，滑板結構能夠隨著活動支座在第一凹槽內自由移動。為了防止約束層材料在水平剪切變形過程中發生彎曲變形，所述約束層可分成層疊狀，層與層之間用較薄的鋼板分開。這樣，無地震時活動支座帶動滑板401順著第一凹槽102在減震方向做自由移動， 不起減震控制作用；地震時，當活動支座的位移大于所規定的數值時，滑板結構中的抗剪楔塊402進入第二凹槽101內，楔塊彈簧403彈出將抗剪楔塊402卡在第二凹槽101內，這時， 滑板結構和阻尼結構連接成一個整體，滑板結構和阻尼結構構成一個完整的減震控制系統參加工作。在地震荷載作用下，當粘彈阻尼減震器作往復的剪切運動時，阻尼層中的粘彈阻尼材料在該剪切運動過程中耗散能量，達到減震控制的目的。該粘彈阻尼減震器可以廣泛的應用在混凝土橋梁結構中，把該粘彈阻尼減震器的阻尼結構和滑板結構分別固定在活動支座處的墩頂和梁端部的下翼緣上，無地震時活動支座帶動滑板結構在減震方向做自由移動，有地震時滑板結構帶動阻尼減震器構成一個完整的減震器參加工作，達到減震的目的。
4[0023]對于混凝土簡支梁橋和連續梁橋，粘彈阻尼減震器在順橋向宜布置在活動支座處，在地震荷載作用下，當活動支座受到的水平地震力大于其摩擦阻尼而產生位移時，連接在梁和墩之間的粘彈阻尼減震器通過往復運動而耗散大量的能量，這樣就把原先僅由固定支座單獨承擔的橋梁上部結構的地震響應轉化為由固定支座和粘彈阻尼減震器共同承擔， 可以極大的緩解固定支座錨栓的地震荷載。實施例2為了考察該粘彈阻尼減震器的減震效果我們以一實橋為研究對象，采用大型通用軟件對其進行動力分析，同時對粘彈阻尼減震器的參數進行選擇，考慮在三種不同的地震波作用下橋梁結構的地震響應，并采用該粘彈阻尼減震器對橋梁結構進行減震仿真分析。 研究在受到地震激勵作用下該減震裝置用于實橋的減震效果，通過建立有限元模型分析結果表明，粘彈阻尼減震器能夠有效地控制橋梁結構的振動。部分數值見下表。墩、臺頂位移、速度、加速度值減震效果
權利要求1.一種粘彈阻尼減震器，其特征在于，包括阻尼結構和滑板結構；所述阻尼結構由約束層和阻尼層組成，約束層包括第一約束層和第二約束層，自安裝平面自下而上依次是第二約束層、阻尼層、第一約束層；所述滑板結構包括抗剪楔塊、楔塊彈簧和滑板，楔塊彈簧固定連接在滑板和抗剪楔塊之間；所述第一約束層上有交叉成十字形的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的寬度和滑板的寬度相同，第二凹槽的寬度和滑板結構上抗剪楔塊的寬度相同，第二約束層和橋墩固定連接；所述滑板的一端與橋梁的下翼緣固定連接。
2.根據權利要求1所述的粘彈阻尼減震器，其特征在于，所述約束層為層疊狀，層與層之間用鋼板分開。
專利摘要本實用新型公開了一種粘彈阻尼減震器，包括阻尼結構和滑板結構；所述阻尼由約束層和阻尼層組成，約束層包括第一約束層和第二約束層，自安裝平面自下而上依次是第二約束層、阻尼層、第一約束層；所述滑板結構包括抗剪楔塊、楔塊彈簧和滑板，楔塊彈簧固定連接在滑板和抗剪楔塊之間；該粘彈阻尼減震器具有構造簡單、施工方便、耐久性好、造價低廉等諸多優點，而且具有很好的耗能能力，它可以在不影響結構基本動力特性的前提下，既可以降低結構的地震響應，同時還滿足溫度變化、收縮徐變等因素引起的變形要求。使結構不產生附加內力等優點。
文檔編號E04B1/98GK202012038SQ20112006676
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者宋新宏, 王根會, 藺鵬臻, 金學軍, 馬華軍 申請人:蘭州交通大學