一种钢丝绳网阻尼减震伸缩装置

技术领域

本发明涉及一种桥梁伸缩装置，尤其涉及一种钢丝绳网阻尼减震伸缩装置，属于道路桥梁技术领域。

背景技术

桥梁伸缩装置是桥梁梁端之间的重要连接部件，它的性能直接影响着桥梁的使用，桥梁伸缩装置除了需要满足伸缩功能外，还需要承受车辆荷载的反复碾压和冲击，同时，还需将车辆的振动以及行车噪音控制在允许范围内，最大限度的提升行车舒适度。

现有的桥梁伸缩装置主要是模数式伸缩装置和梳齿板伸缩装置，其中模数式伸缩装置各承载力滑移构件（横梁、中梁及支承框）都支承在弹性支座上，每组承力构件单元采用了一根横梁的弹性支承系统以及由串联的剪切弹簧共同作用的位移体系。车辆通过伸缩装置时，产生水平、竖向、扭转等冲击荷载。通过中梁、边梁、横梁以及弹性支承传递竖向力和扭矩，通过位移弹簧传递水平作用力，利用橡胶材料缓冲载荷，将冲击荷载安全可靠的传递给梁体和墩台。

一直以来，无论是模数式伸缩装置，还是梳齿板伸缩装置都不具有阻尼减震功能。地震灾害调查表明，在没有倒塌的桥梁中，桥梁伸缩装置损坏是最普遍的震害现象，对联跨较多、总长相对较长的桥梁或相邻两跨抗推刚度相差较大的桥梁还存在邻跨相互碰撞的现象，导致上部结构发生局部损坏。这些桥梁的局部损坏严重影响了作为生命线工程的桥梁交通运营，直接威胁到了灾后救援。因此提高桥梁伸缩装置的安全性、可靠性，对维护桥梁工程的正常运营，灾后救援和重建具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有模数式伸缩装置和梳齿板伸缩装置都不具有阻尼减震功能，使用受到了一定的限制的缺陷，现提供一种钢丝绳网阻尼减震伸缩装置，该阻尼减震伸缩装置很好的解决了现有桥梁伸缩装置存在的不足，结构紧凑，安装和更换方便，并且具有优异的阻尼减震性能，能够适用于9度及以下各种不同烈度的地震环境。

为实现上述发明的目的，本发明的技术解决方案是：一种钢丝绳网阻尼减震伸缩装置，包括边纵梁、中纵梁以及位移箱，边纵梁固定设置在梁端上，梁端内部固定设置有位移箱，梁端面正对着的两个位移箱之间安装有承载横梁，承载横梁上搁置有多根中纵梁，所述边纵梁以及中纵梁的底部设置有钢丝绳网阻尼器，钢丝绳网阻尼器包括钢丝绳网、边纵梁锚固节点以及中纵梁锚固节点，钢丝绳网由一根或多根钢丝绳交织连接形成平面网状结构，钢丝绳网的两侧分别通过边纵梁锚固节点固定在两侧的边纵梁上或者梁端预埋件上，钢丝绳网上交汇部位的相邻两排钢丝绳通过中纵梁锚固节点连接在一起，同一排上的中纵梁锚固节点与中纵梁的底部相连接。

进一步的，所述钢丝绳网由一根或多根钢丝绳在边纵梁锚固节点和中纵梁锚固节点交织处连接而成，边纵梁锚固节点位于钢丝绳网的两侧，其余的钢丝绳交织连接部位设置有中纵梁锚固节点。

进一步的，所述边纵梁锚固节点为锚固件，锚固件的一端为用于夹紧固定钢丝绳的腔体构造，锚固件的另一端为连接板，连接板上开设有安装孔，安装孔内安装有与边纵梁上或梁端预埋件相连接的连接螺栓。

进一步的，所述中纵梁锚固节点采用双套管结构或其它固定扣件，双套管结构为两个固定在一起的套管结构或一体化设置的双套管结构，中纵梁锚固节点上开设有安装孔，安装孔内安装有与中纵梁的底部相连接的连接螺栓。

进一步的，所述边纵梁锚固节点与中纵梁锚固节点呈梅花形分布。

一种钢丝绳网阻尼减震伸缩装置，包括固定梳齿板和活动梳齿板，所述固定梳齿板和活动梳齿板的底部设置有钢丝绳网阻尼器，钢丝绳网阻尼器包括钢丝绳网、锚固节点以及中间节点，钢丝绳网由一根或多根钢丝绳交织连接形成平面网状结构，钢丝绳网的一侧通过锚固节点与固定梳齿板的底部或者固定梳齿板下部的梁端预埋件相固定，钢丝绳网的另一侧通过锚固节点与活动梳齿板的底部相固定，钢丝绳网上交汇部位的相邻两排钢丝绳通过中间节点连接在一起。

进一步的，所述钢丝绳网由一根或多根钢丝绳在锚固节点和中间节点交织处连接而成，锚固节点位于钢丝绳网的两侧，其余的钢丝绳交织连接部位设置有连接相邻两排钢丝绳的中间节点。

进一步的，所述锚固节点为锚固件，锚固件的一端为用于夹紧固定钢丝绳的腔体构造，锚固件的另一端为连接板，连接板上开设有安装孔，安装孔内安装有与固定梳齿板、活动梳齿板或者固定梳齿板下部的梁端预埋件相连接的连接螺栓。

进一步的，所述中间节点采用双套管结构或其它固定扣件，双套管结构为两个固定在一起的套管结构或一体化设置的双套管结构。

进一步的，所述中间节点的位置随着钢丝绳网的变位可发生相对移动，锚固节点的位置相对固定，锚固节点只能随着活动梳齿板的移动而整体移动。

进一步的，所述钢丝绳网阻尼器采用多层钢丝绳网叠放制成，相邻的两层钢丝绳网之间通过边纵梁锚固节点和中纵梁锚固节点相连，或者通过锚固节点和中间节点相连接。

本发明的有益效果是：

1．本发明在模数式伸缩装置和梳齿板伸缩装置的基础上安装有钢丝绳网阻尼器，能够为桥梁伸缩装置提供阻尼力，使桥梁伸缩装置具有消能减震功能。

2．本发明采用了锚固节点和中间节点，锚固节点起到固定钢丝绳网的作用，中间节点起到约束相邻两排钢丝绳的作用，通过调节锚固节点和中间节点的密度，可调节钢丝绳网阻尼器的刚度和阻尼。

3．本发明结构紧凑，占用空间较小，安装和更换方便，适用性强，不仅可以应用于新建的桥梁伸缩装置，而且可应用于既有桥梁的加固改造，施工和维护方便，具有广阔的市场应用前景。

附图说明

图1是本发明第一种实施方式的立面结构示意图。

图2是本发明第一种实施方式的侧面结构示意图。

图3是本发明第一种实施方式钢丝绳网的结构示意图。

图4是本发明第二种实施方式的结构示意图。

图5是图4的局部仰视图。

图6是本发明第二种实施方式钢丝绳网未受力时的状态图。

图7是本发明第二种实施方式钢丝绳网的运动状态图。

图8是本发明钢丝绳网第一种实施方式的结构示意图。

图9是本发明钢丝绳网第二种实施方式的结构示意图。

图中：边纵梁1，中纵梁2，位移箱3，固定梳齿板4，活动梳齿板5，钢丝绳网6，边纵梁锚固节点7，中纵梁锚固节点8，锚固节点9，中间节点10，连接螺栓11。

实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1至图9，本发明的一种钢丝绳网阻尼减震伸缩装置，包括边纵梁1、中纵梁2以及位移箱3，边纵梁1固定设置在梁端上，梁端内部固定设置有位移箱3，梁端面正对着的两个位移箱3之间安装有承载横梁，承载横梁上搁置有多根中纵梁2，其特征在于：所述边纵梁1以及中纵梁2的底部设置有钢丝绳网阻尼器，钢丝绳网阻尼器包括钢丝绳网6、边纵梁锚固节点7以及中纵梁锚固节点8，钢丝绳网6由一根或多根钢丝绳交织连接形成平面网状结构，钢丝绳网6的两侧分别通过边纵梁锚固节点7固定在两侧的边纵梁1上或者梁端预埋件上，钢丝绳网6上交汇部位的相邻两排钢丝绳通过中纵梁锚固节点8连接在一起，同一排上的中纵梁锚固节点8与中纵梁2的底部相连接。

所述钢丝绳网6由一根或多根钢丝绳在边纵梁锚固节点7和中纵梁锚固节点8交织处连接而成，边纵梁锚固节点7位于钢丝绳网6的两侧，其余的钢丝绳交织连接部位设置有连接相邻两排钢丝绳的中纵梁锚固节点8。

所述边纵梁锚固节点7为锚固件，锚固件的一端为用于夹紧固定钢丝绳的腔体构造，锚固件的另一端为连接板，连接板上开设有安装孔，安装孔内安装有与边纵梁1上或梁端预埋件相连接的连接螺栓11。

所述中纵梁锚固节点8采用双套管结构或其它固定扣件，双套管结构为两个固定在一起的套管结构或一体化设置的双套管结构，中纵梁锚固节点8上开设有安装孔，安装孔内安装有与中纵梁2的底部相连接的连接螺栓11。

一种钢丝绳网阻尼减震伸缩装置，包括固定梳齿板4和活动梳齿板5，其特征在于：所述固定梳齿板4和活动梳齿板5的底部设置有钢丝绳网阻尼器，钢丝绳网阻尼器包括钢丝绳网6、锚固节点9以及中间节点10，钢丝绳网6由一根或多根钢丝绳交织连接形成平面网状结构，钢丝绳网6的一侧通过锚固节点9与固定梳齿板4的底部或者固定梳齿板4下部的梁端预埋件相固定，钢丝绳网6的另一侧通过锚固节点9与活动梳齿板5的底部相固定，钢丝绳网6上交汇部位的相邻两排钢丝绳通过中间节点10连接在一起。

所述钢丝绳网6由一根或多根钢丝绳在锚固节点9和中间节点10交织处连接而成，锚固节点9位于钢丝绳网6的两侧，其余的钢丝绳交织连接部位设置有连接相邻两排钢丝绳的中间节点10。

所述锚固节点9为锚固件，锚固件的一端为用于夹紧固定钢丝绳的腔体构造，锚固件的另一端为连接板，连接板上开设有安装孔，安装孔内安装有与固定梳齿板4、活动梳齿板5或者固定梳齿板4下部的梁端预埋件相连接的连接螺栓11。

所述中间节点10采用双套管结构或其它固定扣件，双套管结构为两个固定在一起的套管结构或一体化设置的双套管结构。

所述中间节点10的位置随着钢丝绳网6的变位可发生相对移动，锚固节点9的位置相对固定，锚固节点9只能随着固定梳齿板或活动梳齿板5的移动而整体移动。

所述钢丝绳网阻尼器采用多层钢丝绳网6叠放制成，相邻的两层钢丝绳网6之间通过边纵梁锚固节点7和中纵梁锚固节点8相连，或者通过锚固节点9和中间节点10相连接。

如附图1、图4所示，本发明在传统模数式桥梁伸缩装置以及梳齿板桥梁伸缩装置的基础上进行了改进创新，在现有桥梁伸缩装置的基础上安装了钢丝绳网阻尼器，达到了非常优异的阻尼效果。其工作原理是：钢丝绳网阻尼器通过绳网中的钢丝绳在受力后产生剪切变形，使得相互缠绕的钢丝之间产生干摩擦而耗能，进而达到了消能减震的技术效果。

对于模数式桥梁伸缩装置，边纵梁1、中纵梁2以及位移箱3等伸缩装置的主体结构不变，边纵梁1固定设置在梁端上，梁端内部固定设置有位移箱3，梁端面正对着的两个位移箱3之间安装有承载横梁，承载横梁上搁置有多根中纵梁2。本发明在边纵梁1以及中纵梁2的底部安装有钢丝绳网阻尼器，钢丝绳网阻尼器包括钢丝绳网6、边纵梁锚固节点7以及中纵梁锚固节点8，钢丝绳网6由一根或多根钢丝绳在边纵梁锚固节点7和中纵梁锚固节点8交织处连接而成。

钢丝绳网6的两侧分别通过边纵梁锚固节点7固定在伸缩缝两侧的边纵梁1上，其余的钢丝绳交织连接部位设置有连接相邻两排钢丝绳的中纵梁锚固节点8。中纵梁锚固节点8采用双套管结构或其它固定扣件，双套管结构为两个固定在一起的套管结构或一体化设置的双套管结构，中纵梁锚固节点8上开设有安装孔，安装孔内安装有与中纵梁2的底部相连接的连接螺栓11，便于安装和拆卸。

对于梳齿板桥梁伸缩装置，固定梳齿板4和活动梳齿板5的主体结构不变，本发明在固定梳齿板4和活动梳齿板5的底部设置有钢丝绳网阻尼器，钢丝绳网阻尼器包括钢丝绳网6、锚固节点9以及中间节点10，钢丝绳网6由一根或多根钢丝绳在锚固节点9和中间节点10交织处连接而成。

钢丝绳网6的两侧分别固定设置有多个锚固节点9，锚固节点9用于实现钢丝绳网6与固定梳齿板4以及活动梳齿板5的连接固定。位于一侧的锚固节点9与固定梳齿板4的底部或者固定梳齿板4下部的梁端预埋件相固定，位于另一侧的锚固节点9与活动梳齿板5的底部相固定。锚固节点9为锚固件，锚固件的一端为用于夹紧固定钢丝绳的腔体构造，锚固件的另一端为连接板，连接板上开设有安装孔，安装孔内安装有与固定梳齿板4、活动梳齿板5或者固定梳齿板4下部的梁端预埋件相连接的连接螺栓11。

钢丝绳网6上交汇部位的相邻两排钢丝绳通过中间节点10连接在一起，中间节点10采用双套管结构或其它固定扣件，双套管结构为两个固定在一起的套管结构或一体化设置的双套管结构。在使用时，中间节点10的位置随着钢丝绳网6的变位可发生相对移动，锚固节点9的位置相对固定，锚固节点9只能随着固定梳齿板或活动梳齿板5的移动而整体移动。

除此之外，本发明还能通过增加或减少边纵梁锚固节点7和/或中纵梁锚固节点8的数量，以及增加或减少锚固节点9和/或中间节点10的数量，改变节点的密度，从而来调节本发明钢丝绳网阻尼器的刚度和阻尼。

本发明的钢丝绳网阻尼器不仅可以采用单层钢丝绳网6制成，而且还能采用多层钢丝绳网6叠放制成，相邻的两层钢丝绳网6之间通过边纵梁锚固节点7和中纵梁锚固节点8相连，或者通过锚固节点9和中间节点10相连接，多层钢丝绳网6连接形成一个整体结构，能显著增强钢丝绳网阻尼器的刚度和阻尼。

本发明的工作原理和过程如下：在地震、温度等外力作用下模数式桥梁伸缩装置发生伸缩变形，边纵梁1与中纵梁2之间以及相邻中纵梁2之间的间距会发生变化，此时钢丝绳网6会被拉伸或被压缩，边纵梁锚固节点7与中纵梁锚固节点8之间以及相邻两个中纵梁锚固节点8之间的钢丝绳段会产生剪切变形，相互缠绕的钢丝之间产生干摩擦，通过摩擦耗散地震能量，进而达到阻尼减震效果。

同样的，对于梳齿板桥梁伸缩装置，在地震、温度等外力作用下梳齿板桥梁伸缩装置发生伸缩变形，固定梳齿板4与活动梳齿板5发生相对运动，此时钢丝绳网6会被拉伸或被压缩，锚固节点9与中间节点10之间以及相邻两个中间节点10之间的钢丝绳段会产生剪切变形，相互缠绕的钢丝之间产生干摩擦，通过摩擦耗散地震能量，进而达到阻尼减震效果。

以上内容是结合具体实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认为本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，本发明还会有各种简单替换、改进和变化，所做出的各种简单替换、改进和变化，都应当视为属于本发明的保护范围。