專利名稱：防落梁裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁安全領(lǐng)域，特別是一種具有阻尼耗能和豎向抗拉拔功能的防落梁
直O(jiān)
背景技術(shù)：
橋梁落梁破壞是橋梁結(jié)構(gòu)在地震等水平?jīng)_擊荷載作用下的主要破壞形式之一， 其危害巨大，往往導(dǎo)致交通生命線中斷，造成生命財產(chǎn)的連帶損失。1968年日本的新瀉 (Niigata)地震、1994年美國的北嶺(Northrige)地震、1995年日本的阪神(kobe)地震、 1999年的臺灣地震及2008年我國的汶川地震均因為發(fā)生了橋梁落梁情況，給當(dāng)?shù)氐慕煌ňW(wǎng)絡(luò)造成了嚴重的破壞，導(dǎo)致生命財產(chǎn)的巨大損失，嚴重阻礙了外界及時進入災(zāi)區(qū)救援以及災(zāi)后重建工作。現(xiàn)有的防落梁措施主要通過構(gòu)造措施在與梁體保持一定距離的位置設(shè)置脆性混凝土擋塊，從而達到將梁體的橫向位移和縱向位移量控制在一定范圍內(nèi)的目的。這種措施的缺點是在地震作用下梁體會對擋塊造成沖撞，當(dāng)烈度較高的地震來襲時，脆性混凝土擋塊易發(fā)生脆性剪切破壞而失效，導(dǎo)致橋梁落梁破壞。在2008年的汶川大地震中，包括“廟子坪特大橋”和“百花大橋”在內(nèi)的很多橋梁都發(fā)生了脆性混凝土擋塊被剪斷，梁體脫落的情況。在橋梁的抗震減災(zāi)領(lǐng)域，采用阻尼耗能裝置來控制橋梁在地震中過大的位移則是一種成熟可靠的方法，這樣不但能夠通過阻尼耗能裝置耗散地震能力，還能夠避免現(xiàn)有的通過設(shè)置混凝土擋塊防落梁方式的不足——發(fā)生碰撞和突然的脆性破壞。橋梁受到颶風(fēng)或者近場地震的作用時，若不設(shè)置豎向抗拉拔裝置，梁體會在垂直向上方向發(fā)生跳動，從而導(dǎo)致橋梁耳板的部件脫落甚至?xí)l(fā)生橋梁破壞的現(xiàn)象。對于剛構(gòu)橋及剛構(gòu)組合橋即便不受颶風(fēng)及近場地震作用，在常規(guī)荷載作用下在其連接部位也可能出現(xiàn)豎向上拔力。然而目前大部分橋梁均不具備豎向抗拉拔功能，存在一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)進行優(yōu)化，提供一種具有阻尼耗能和抗拉拔功能的防落梁裝置，該裝置能有效耗散地震能量，防止橋梁發(fā)生過大的水平位移和垂直向上位移，從而降低地震對橋梁造成的落梁破壞。本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種防落梁裝置，設(shè)置于橋梁基體上，包括固定導(dǎo)軌，與橋梁的梁體連接；固定裝置，與基體連接；彈塑性裝置，包括與固定導(dǎo)軌間隙配合的第一端以及與固定裝置連接的第二端。進一步地，彈塑性裝置由彈塑性材料制成。進一步地，彈塑性裝置包括相對設(shè)置的兩個彎臂，每個彎臂的上端互相連接在一起形成彈塑性裝置的第一端，每個彎臂的下端為自由端，兩個自由端分別與固定裝置的兩個位置連接，彈塑性裝置的平面形狀為雙弧形、環(huán)形或中空形狀。
進一步地，固定導(dǎo)軌設(shè)有槽形導(dǎo)軌，彈塑性裝置的第一端上部截面形狀為T形或橢圓形，與槽形導(dǎo)軌間隙配合。進一步地，槽形導(dǎo)軌的槽的內(nèi)截面形狀為T形或橢圓形。進一步地，固定裝置設(shè)置有耳板與彈塑性裝置的第二端連接。進一步地，耳板與彈塑性裝置通過鉸接相連，與下錨錠板通過焊接或錨固連接。進一步地，還包括，第一錨碇鋼棒，連接固定導(dǎo)軌與梁體；以及，第二錨碇鋼棒，連接固定裝置與橋墩。進一步地，固定導(dǎo)軌與梁體之間和固定裝置與基體之間分別通過焊接鋼棒連接。進一步地，防落梁裝置沿橋梁的縱向或者橫向安裝，彈塑性裝置安裝多個。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單可靠，傳力受力明確，具有防止梁體脫落、耗散地震能量和抗拉拔的功能，從而多方位保護橋梁，減輕橋梁震害，保障生命財產(chǎn)安全。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了本發(fā)明的一個實施例的防落梁裝置的主視圖；圖2示出了本發(fā)明的一個實施例的防落梁裝置的側(cè)視圖；圖3示出了本發(fā)明的一個實施例的防落梁裝置的固定導(dǎo)軌部分的示意圖；圖4示出了本發(fā)明的一個實施例的防落梁裝置的雙弧形彈塑性裝置的示意圖；圖5示出了本發(fā)明的一個實施例的防落梁裝置的固定板部分的示意圖；圖6示出了本發(fā)明的一個實施例的防落梁裝置的安裝狀態(tài)的縱向示意圖；圖7示出了本發(fā)明的一個實施例的防落梁裝置的安裝狀態(tài)的橫向示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。圖1和圖2中示出了本發(fā)明的一個實施例的防落梁裝置，包括與梁體連接的固定導(dǎo)軌1，與橋墩連接的固定板3，以及與固定導(dǎo)軌1間隙配合，與固定板3連接的彈性部分 2。優(yōu)選地，彈性部分可以是雙弧形彈塑性鋼2，或者，也可以選用其他具有良好的強度并同時具備良好塑性的彈塑性材料。如圖3、4、5所示，這三幅圖示出了本發(fā)明的一個實施例的防落梁裝置處于分離狀態(tài)的三個組件。圖3中示出的固定導(dǎo)軌1部分，上端為與橋梁連接的上錨碇鋼棒11，固定導(dǎo)軌1下端設(shè)置T型軌道12。圖4中示出的雙弧形彈塑性鋼2為對稱結(jié)構(gòu)，雙弧形彈塑性鋼2包括相對設(shè)置的兩個彎臂，每個所述彎臂的上端互相連接在一起形成雙弧形彈塑性鋼 2的上端，每個彎臂的下端為自由端，兩個自由端分別與固定板3的兩個位置連接，雙弧形彈塑性鋼2的平面形狀為雙弧形、環(huán)形或中空形狀，其上部為T形或橢圓形截面，大小與固定導(dǎo)軌1下端的T型軌道12的槽的內(nèi)截面匹配，該槽的內(nèi)截面形狀為T形或橢圓形，下部為雙圓弧形相對的平面結(jié)構(gòu)，底端有圓孔。圖5中示出的固定板3上焊接耳板32，耳板32的中心孔直徑與雙弧形彈塑性鋼2底端孔的直徑匹配；耳板32槽寬與雙弧形彈塑性鋼2厚度匹配；中部為下錨錠板33，下錨錠板33下部連接有下錨碇鋼棒31，下錨碇鋼棒31與橋墩連接。圖6和圖7中示出了本發(fā)明的防落梁裝置安裝在橋梁結(jié)構(gòu)上的示意圖，具有阻尼耗能和抗拉拔功能的防落梁裝置上端通過預(yù)埋上錨碇鋼棒11的方式與梁體4連接，下端通過預(yù)埋下錨碇鋼棒31的方式與橋墩6連接。在非地震情況下，梁體的重力由耳板5承擔(dān)。 由于雙弧形彈塑性鋼2上部T型結(jié)構(gòu)與固定導(dǎo)軌1的T型軌道有一定距離的間隙，所以防落梁裝置不約束梁體4因為溫度變化或混凝土收縮徐變等原因而引發(fā)的較小位移和轉(zhuǎn)動。 在地震發(fā)生時，由于地震的劇烈沖擊，梁體4發(fā)生較大位移，此時該防落梁裝置在梁體4與橋墩6間建立約束，防止梁體4因發(fā)生過大位移而落梁。由于該裝置高延性的材料特性，在約束梁體4位移的同時可以通過雙弧形彈塑性鋼2的變形耗散部分地震能量。在梁體4豎直向上產(chǎn)生較大位移時，該裝置的雙弧形彈塑性鋼2同樣可以起到耗能和抗拉拔的作用。優(yōu)選地，雙弧形彈塑性鋼2的弧度可以是任何圓弧度，截面也可以是雙弧形，橢圓形等形狀。優(yōu)選地，固定導(dǎo)軌1的T型槽截面及雙弧形彈塑性鋼2的T型截面也可以是橢圓等其他截面形式。優(yōu)選地，下錨錠板33上的耳板32也可為矩形，圓形等能夠豎向防脫離的其他形狀。優(yōu)選地，雙弧形彈塑性鋼2布置的數(shù)量可以增加或者減少，其分布形式可以在梁體4和橋墩6之間的平面內(nèi)任意分布。優(yōu)選地，雙弧形彈塑性鋼2除了可以與固定板3鉸接之外，也可以采用焊接和錨固等其他形式與固定板3連接。優(yōu)選地，安裝在固定導(dǎo)軌1和固定板3上的錨碇鋼棒也可以采用焊接鋼棒的方式。根據(jù)本發(fā)明的防落梁裝置，具有如下有益效果1、該裝置由高延性的彈塑性材料制成，在發(fā)生變形時能耗散部分地震或其它沖擊荷載的能量。2、該裝置與梁體和橋墩緊密連接，當(dāng)?shù)卣饋砼R時，梁體與橋墩發(fā)生較大的水平位移，該裝置可以在梁體與橋墩間建立約束，從而避免發(fā)生落梁破壞。3、該裝置在豎直向上方向限制梁體與橋墩的位移，當(dāng)橋梁因為颶風(fēng)或地震及本身的結(jié)構(gòu)原因在豎直方向發(fā)生跳動時，具有抗拉拔作用。4、該裝置槽型軌道與彈塑性裝置間隙配合連接處在豎直方向設(shè)置一定距離的間隙，因此，在非地震情況下不會承擔(dān)向下的豎向力，不影響梁體因溫度變化或混凝土收縮徐變等原因產(chǎn)生的位移和轉(zhuǎn)動。5、該裝置安裝簡單方便，同時易于檢查、維修和更換。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防落梁裝置，設(shè)置于基體上防止梁體位移，其特征在于，包括固定導(dǎo)軌(1)，與所述梁體連接；固定裝置(3)，與所述基體連接；彈塑性裝置O)，包括與所述固定導(dǎo)軌(1)間隙配合的第一端以及與所述固定裝置(3) 連接的第二端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落梁裝置，其特征在于，所述彈塑性裝置( 由彈塑性材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落梁裝置，其特征在于，所述彈塑性裝置( 包括相對設(shè)置的兩個彎臂，每個所述彎臂的上端互相連接在一起形成所述彈塑性裝置O)的第一端，每個所述彎臂的下端為自由端，兩個所述自由端分別與所述固定裝置(3)的兩個位置連接， 所述彈塑性裝置O)的平面形狀為雙弧形、環(huán)形或中空形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落梁裝置，其特征在于，所述固定導(dǎo)軌(1)設(shè)有槽形導(dǎo)軌 (12)，所述彈塑性裝置O)的第一端上部截面形狀為T形或橢圓形，與所述槽形導(dǎo)軌(12) 間隙配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防落梁裝置，其特征在于，所述槽形導(dǎo)軌(1 的槽的內(nèi)截面形狀為T形或橢圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落梁裝置，其特征在于，所述固定裝置C3)設(shè)置有耳板 (32)與所述彈塑性裝置O)的第二端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防落梁裝置，其特征在于，所述耳板(3 與所述彈塑性裝置 (2)通過鉸接相連，與下錨錠板(3 通過焊接或錨固連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落梁裝置，其特征在于，還包括，第一錨碇鋼棒(11)，連接所述固定導(dǎo)軌(1)與所述梁體；以及，第二錨碇鋼棒(31)，連接所述固定裝置C3)與所述橋墩。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落梁裝置，其特征在于，所述固定導(dǎo)軌(1)與所述梁體之間和所述固定裝置( 與所述基體之間分別通過焊接鋼棒連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落梁裝置，其特征在于，所述防落梁裝置沿梁體的縱向或者橫向安裝，所述彈塑性裝置(2)安裝多個。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種防落梁裝置，設(shè)置于橋梁基體上，包括固定導(dǎo)軌，與橋梁的梁體連接；固定裝置，與基體連接；彈塑性裝置，包括與固定導(dǎo)軌間隙配合的第一端以及與固定裝置連接的第二端。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單可靠，傳力受力明確，能夠達到防止梁體脫落、耗散地震能量、和抗拉拔的效果，從而多方位保護橋梁，減輕橋梁震害，保障生命財產(chǎn)安全。
文檔編號E01D19/00GK102444085SQ201110335139
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者姜其斌, 李鵬, 郝紅肖, 陳彥北 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司