專利名稱：橋梁拉索減震限位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于土木工程、地震工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種橋梁拉索減震限位器。
背景技術(shù)：
近幾十年來，減隔震支座作為橋梁減隔震的重要措施，獲得了越來越多的重視，并取得了重大的發(fā)展。橋梁的減隔震設(shè)計包括減小地震力和減小地震下的位移。盆式橡膠支座、鉛芯橡膠支座、FPS (摩擦擺錘體系)逐步得到了廣泛的應(yīng)用，并成為了國內(nèi)外橋梁支座的主流。在幾種減隔震支座中，盆式橡膠支座在遭遇地震或重大的振動性沖擊時，上、下座板之間的水平位移得不到有效的緩沖，支座位移過大；鉛芯橡膠支座耗能能力強，溫度、徐變等蠕變變形引起的支座次內(nèi)力較小，但支座的剪切性能受豎向荷載的影響較大，且隨著鉛芯的增加，支座自恢復(fù)能力逐漸減弱，不能在具有多頻譜效應(yīng)的地震動中有效的減隔震；FPS (摩擦擺錘體系)的自恢復(fù)能力強、摩擦耗能性能穩(wěn)定，但是在摩擦耗能的過程中會導(dǎo)致梁端的豎向位移而產(chǎn)生次內(nèi)力。但是，上述的一些減隔震支座都沒有防止產(chǎn)生過大的位移，甚至落梁的能力。為此，為防止結(jié)構(gòu)過大的位移，一些支座處都設(shè)有擋塊，來防止落梁的危險。但是，如果橋梁的上部結(jié)構(gòu)與擋塊發(fā)生碰撞，會產(chǎn)生很大的沖擊力，會對墩柱產(chǎn)生很大的破壞，且不易控制；擋塊一般只能限制橫向的位移來防止橫向的落梁。同時在一些位移由于空間的限制，不適合安裝大噸位的減隔震支座。因此有必要對限位裝置進行進一步的改善，達到既能限制地震下結(jié)構(gòu)的過大位移，又不會產(chǎn)生很大的地震力的效果。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種不僅能夠在地震作用下減小結(jié)構(gòu)響應(yīng)，而且能夠有效地限制主梁和墩柱的相對位移，到達防止落梁的目的橋梁拉索減震限位器。本實用新型提出的橋梁拉索減震限位器，由上鋼板I、下鋼板2、螺栓孔3、拉索4和螺栓5組成，其中拉索4 一端通過螺栓5和螺栓孔3固定于上鋼板I的底部或側(cè)面，另一端通過螺栓5和螺栓孔3固定于下鋼板2的頂部或側(cè)面；所述拉索4為一根或多根，視具體情況而定，上鋼板I的底部固定于梁上，下鋼板2的頂部固定于橋墩頂部。本實用新型中，所述拉索采用彈性拉索，該拉索的重要參數(shù)需要經(jīng)過計算設(shè)計。本實用新型中，所述上鋼板I和下鋼板2為長方形、正方形或圓形中任一種。本實用新型中，所述拉索4與上鋼板I或下鋼板2連接處盡量采用銳角圓弧接觸，避免造成大的磨損。本實用新型中，所述拉索4采用高強合金、碳纖維或其他形式的彈性材料。本實用新型中，在正常使用狀態(tài)下處于松弛狀態(tài)，拉索不發(fā)揮作用。松弛的長度(本文稱為自由程長度)也需要根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)進行參數(shù)設(shè)計。在地震作用下，每個墩梁連接處的拉索都被拉緊，這樣每個橋墩協(xié)同作用，共同抵抗地震，從而減小了固定墩的地震響應(yīng)。由于墩梁的相對位移只與拉索的自由程長度和拉索的彈性伸長量有關(guān)，而彈性伸長量與拉索的剛度有關(guān)。所以進行合理的參數(shù)設(shè)計(包括拉索的剛度和自由程長度)，使得拉索在地震作用下不被拉斷，墩梁的相對位移就可以很好的控制。本實用新型提供的技術(shù)方案的優(yōu)點①裝置簡單，易操作，價格便宜，適用范圍廣，可以與任意普通支座或者減隔震支座配合使用，適用性更強；與素拉索減震支座比較，本專利的優(yōu)點有簡單，方便，不需要大噸位的支座。②在地震作用下拉索發(fā)揮作用，處于拉伸狀態(tài)，使各個橋墩共同參與受力，減小固定墩的內(nèi)力。 ③用拉索來連接墩和梁，在地震作用下，通過拉索的作用，就不會產(chǎn)生很大的墩梁相對位移。如果拉索不拉斷，相對位移可以通過設(shè)置拉索的剛度和自由程來控制。④由于拉索是一個逐漸拉緊的過程，所以在限制主梁位移的同時避免了由于碰撞而產(chǎn)生的瞬間沖擊力。⑤橋梁拉索減震限位器可以克服擋塊只在一個方向起作用的缺點，可以在橫向和縱向都發(fā)揮限位的作用，適用于鐵路橋、公路橋、城市高架橋以及各種大型懸架結(jié)構(gòu)之類的建筑物上，起限制結(jié)構(gòu)在地震下產(chǎn)生較大位移的作用。

圖I為本實用新型橫向的實施組裝結(jié)構(gòu)圖示。圖2為本實用新型縱向的實施組裝結(jié)構(gòu)圖示。圖3為本實用新型俯視圖。圖中標(biāo)號1為上鋼板，2為下鋼板，3為螺栓孔，4為拉索，5為螺栓。
具體實施方式
為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本實用新型的技術(shù)實質(zhì)和有益效果，申請人將在下面以實施例的方式結(jié)合附圖作詳細說明，但是對實施例的描述均不是對本實用新型方案的限制，任何依據(jù)本實用新型構(gòu)思所作出的僅僅為形式上的而非實質(zhì)性的等效變換都應(yīng)視為本實用新型的技術(shù)方案范疇。下面通過實施例結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。實施例I :如圖I圖2以及圖3所示，本裝置包括拉索4、上鋼板I和下鋼板2，上鋼板I可以與主梁通過螺栓5連接，也可以是焊接等其他任何方式與主梁連接。下鋼板2可以與橋墩通過螺栓5連接，也可以是焊接等其他任何方式與橋墩連接。拉索4采用彈性拉索，可以是高強合金，碳纖維或其他形式的彈性材料。拉索4可以與上鋼板I或下鋼板2的側(cè)面或底面等位置連接。上鋼板I和下鋼板2可以是長方形、正方形或圓形等任何形狀。拉索4可以是一根或多根，可以是單面拉索，也可以是兩面或者四面拉索。拉索4與上鋼板I或下鋼板2的連接盡量要以銳角圓弧接觸，避免造成大的磨損。
權(quán)利要求1.一種橋梁拉索減震限位器，由上鋼板(I)、下鋼板(2)、螺栓孔(3)、拉索(4)和螺栓(5)組成，其特征在于拉索(4) 一端通過螺栓(5)和螺栓孔(3)固定于上鋼板(I)的底部或側(cè)面，另一端通過螺栓(5)和螺栓孔(3)固定于下鋼板(2)的頂部或側(cè)面；所述拉索(4)為一根或多根，上鋼板(I)固定于梁上，下鋼板(2)固定于橋墩頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橋梁拉索減震限位器，其特征在于所述拉索(4)采用彈性拉索。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橋梁拉索減震限位器，其特征在于所述上鋼板(I)和下鋼板(2)為長方形、正方形或圓形中任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橋梁拉索減震限位器，其特征在于所述拉索(4)與上鋼板(I)或下鋼板(2)連接處采用銳角圓弧接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橋梁拉索減震限位器，其特征在于所述拉索(4)采用高強合金、碳纖維或其他形式的彈性材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橋梁拉索減震限位器，其特征在于所述拉索(4)為單面拉索、兩面拉索或者四面拉索中任一種。
專利摘要本實用新型涉及一種橋梁拉索減震限位器，由上鋼板、下鋼板、螺栓孔、拉索和螺栓組成，拉索一端通過螺栓固定于上鋼板的底部或側(cè)面，另一端通過螺栓和螺栓孔固定于下鋼板的頂部或側(cè)面；所述拉索為一根或多根，上鋼板固定于梁上，下鋼板固定于橋墩頂部。本實用新型在每個墩梁連接處安裝數(shù)根彈性拉索，該拉索的重要參數(shù)(拉索剛度和自由程長度)需要經(jīng)過計算設(shè)計。每個墩梁連接處都布置有拉索。拉索的一端通過鋼板固定在梁上，另一端也通過鋼板固定在橋墩頂端。在地震作用下可以使各個橋墩共同參與受力，減小固定墩的內(nèi)力。有效的限制墩梁相對位移，防止落梁。
文檔編號E01D19/04GK202519577SQ201120534749
公開日2012年11月7日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者龐于濤, 朱峰, 胡薇, 榮肇駿, 袁萬城, 鐘劍 申請人:同濟大學(xué), 江蘇萬寶橋梁構(gòu)件有限公司