本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)以及抗震技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種防止預(yù)制梁橋縱向脫落的減震防落梁裝置。
背景技術(shù):
混凝土裝配式預(yù)制梁橋在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用非常廣泛,適用于中小跨度的橋梁,具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、可批量生產(chǎn)預(yù)制的優(yōu)點。目前,國內(nèi)成熟的混凝土預(yù)制梁橋主要是預(yù)制小箱梁橋和預(yù)制t梁橋,這兩種橋型大量應(yīng)用在公路橋梁及城市高架橋梁中。預(yù)制小箱梁橋和t梁橋的上部結(jié)構(gòu),是通過一塊塊工廠預(yù)制的標(biāo)準(zhǔn)梁板橫向聯(lián)結(jié)而成,與整體現(xiàn)澆式箱梁相比,結(jié)構(gòu)剛度和橫向聯(lián)結(jié)較弱,在地震多發(fā)區(qū)或高烈度地震區(qū)更容易受到地震力的沖擊而發(fā)生落梁的現(xiàn)象,極易帶來地震的二次損害,造成巨大損失。
在已有的防落梁技術(shù)中,防落梁裝置與梁體的連接,大多需要在梁板底部預(yù)埋連接件或預(yù)制牛腿,這一特征適用于模板可調(diào)整的現(xiàn)澆箱梁,而對于工廠預(yù)制、標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)的預(yù)制梁橋則帶來了不便。此外,部分已有的防落梁裝置對梁體的約束力較大,限制了梁體在正常使用狀態(tài)下的伸縮變形。因此,結(jié)合預(yù)制梁橋的結(jié)構(gòu)和施工特征,設(shè)計一種適用于預(yù)制梁橋且不影響梁體正常使用的縱向防落梁裝置是十分必要的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)缺陷,本發(fā)明提供一種防止預(yù)制梁橋縱向脫落的減震防落梁裝置,以避免在梁底預(yù)埋連接件或預(yù)制牛腿的困難,同時在地震時具有消能減震和限位防落的雙重作用。
根據(jù)圖1至圖6所示:一種防止預(yù)制梁橋縱向脫落的減震防落梁裝置,包括:預(yù)制端橫梁、橡膠圈、設(shè)置于橋墩墩頂?shù)目v向擋塊、鋼板、減震組件、第一螺栓、第二螺栓、第三螺栓,所述預(yù)制端橫梁、所述橡膠圈、所述縱向擋塊順次設(shè)置,且所述預(yù)制端橫梁與所述橡膠圈連接的一端通過所述第一螺栓連接固定,所述縱向擋塊與所述橡膠圈連接的一端通過所述第三螺栓連接固定;所述鋼板豎向設(shè)置于所述橡膠圈上,且所述減震組件一端延伸出所述鋼板,另一端通過所述第三螺栓與所述縱向擋塊連接固定。
一種防止預(yù)制梁橋縱向脫落的減震防落梁裝置,其優(yōu)點是:
1、本發(fā)明制備的裝置無需在梁板底部預(yù)埋連接件或澆筑擋塊,不影響梁板預(yù)制的正常流程,避免了在梁板底部預(yù)埋連接件或預(yù)制凸起擋塊給梁板預(yù)制施工帶來不便,結(jié)構(gòu)簡單新穎、受力合理、實現(xiàn)成本低且更換方便,便于推廣使用;
2、在沒有地震作用時,由于溫度變化、混凝土收縮徐變及汽車制動力產(chǎn)生的梁體變形,可通過橡膠圈的自由伸縮來實現(xiàn)。當(dāng)發(fā)生地震作用時,梁體和橋墩之間的相對位移較大,此時一方面通過橡膠圈的伸縮來適應(yīng)梁體移動和緩沖地震能量,另一方面通過擠壓壓力彈簧,使壓力彈簧產(chǎn)生變形和阻尼,進而消減地震能量,并最終通過縱向擋塊防止端部落梁現(xiàn)象的發(fā)生;
3、通過橡膠圈與壓力彈簧的組合結(jié)構(gòu)達到減震防落的目的,彌補了單純阻擋型限位裝置的不足,同時又比拉索型裝置及連梁裝置構(gòu)造簡單、經(jīng)濟適用;
4、此裝置位于橋墩頂面,不影響梁底的美觀和視覺效果,同時,具有減震作用的減震組件均位于橡膠圈內(nèi),可避免銹蝕、氧化等現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)耐久性好。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中a-a剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖1中b-b剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖1中c-c剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5、6分別為本發(fā)明工作狀態(tài)的平面示意圖、側(cè)面示意圖(其中,本發(fā)明裝置設(shè)置為標(biāo)號9、橋墩設(shè)置標(biāo)號為91、支座墊石設(shè)置標(biāo)號為92、主梁設(shè)置標(biāo)號為93);
其中:
1、預(yù)制端橫梁;
2、橡膠圈,21、第一橡膠圈,22、第二橡膠圈;
3、縱向擋塊,4、鋼板;
5、減震組件,51、連接鋼管,52、鋼墊板,53、限位螺栓,54、壓力彈簧;
6、第一螺栓,7、第二螺栓,8、第三螺栓。
具體實施方式
一種防止預(yù)制梁橋縱向脫落的減震防落梁裝置,包括:預(yù)制端橫梁1、橡膠圈2、設(shè)置于橋墩墩頂?shù)目v向擋塊3、鋼板4、減震組件5、第一螺栓6、第二螺栓7、第三螺栓8,所述預(yù)制端橫梁1、所述橡膠圈2、所述縱向擋塊3順次設(shè)置,且所述預(yù)制端橫梁1與所述橡膠圈2連接的一端通過所述第一螺栓6連接固定,所述縱向擋塊3與所述橡膠圈2連接的一端通過所述第二螺栓7連接固定;所述鋼板4豎向設(shè)置于所述橡膠圈2上,且所述減震組件5一端延伸出所述鋼板4,另一端通過所述第三螺栓8與所述縱向擋塊3連接固定。
進一步地,所述預(yù)制端橫梁1用于將多片預(yù)制梁板連接為一整體;
進一步地,所述縱向擋塊3與橋墩的側(cè)邊線平齊,用于限位;且所述縱向擋塊3與橋墩一起澆筑,或待橋墩完工后再行澆筑;
優(yōu)選地,所述橡膠圈2包括共中心線的第一橡膠圈21、第二橡膠圈22,使得所述第一橡膠圈21一端與所述預(yù)制端橫梁1通過所述第一螺栓6連接,另一端通過所述第二螺栓7與所述鋼板4連接固定,所述第二橡膠圈22一端通過所述第二螺栓7與所述鋼板4連接固定,另一端與所述減震組件5通過所述第三螺栓8連接固定,使得所述減震組件5位于所述鋼板4與所述縱向擋板3之間,當(dāng)所述第一橡膠圈21受到壓力變形時,所述鋼板4向所述縱向擋塊3方向滑動,進而擠壓所述第二橡膠圈22,使得所述鋼板4與所述縱向擋塊3之間產(chǎn)生緩沖力,從而起到減震的目的;
優(yōu)選地,所述第一橡膠圈21與所述第二橡膠圈22的截面相同,且在螺栓連接處均可加一層鐵皮墊片;
優(yōu)選地,所述第一橡膠圈21、第二橡膠圈22的截面為圓形或矩形,且以高分子材料制備,延展性、壓縮性、耐腐性均好,耐高溫性能良好;
優(yōu)選地,所述第一螺栓6、所述第三螺栓8均為高強螺栓,且所述第一螺栓6一端預(yù)埋于所述預(yù)制端橫梁1,所述第三螺栓8一端預(yù)埋于所述縱向擋塊3。
所述減震組件5包括:套設(shè)于所述第二橡膠圈22內(nèi)的連接鋼管51、與所述縱向擋塊3平行設(shè)置的鋼墊板52、限位螺栓53、設(shè)置于所述第二橡膠圈22內(nèi)的壓力彈簧54,所述連接鋼管51一端穿過所述鋼板4延伸至所述第一橡膠圈21,通過所述限位螺栓53固定,另一端穿過所述鋼墊板52預(yù)埋于所述縱向擋塊3,使得所述鋼板4沿所述連接鋼管51滑動;所述壓力彈簧54套設(shè)于所述連接鋼管51外部,且兩端分別通過所述鋼板4、所述鋼墊板52固定,當(dāng)所述壓力彈簧54受壓后沿所述連接鋼管51方向產(chǎn)生變形;
進一步地,所述連接鋼管51的外徑小于所述壓力彈簧54的內(nèi)徑,用于不阻礙所述鋼板4與所述壓力彈簧54的變形;
進一步地,所述壓力彈簧54選用鋼質(zhì)彈簧;
所述第一橡膠圈21、所述第二橡膠圈22的內(nèi)徑大于所述壓力彈簧54的外徑;
優(yōu)選地,所述鋼墊板52由兩層外鋼板與橡膠墊構(gòu)成,且橡膠墊設(shè)置于兩層外鋼板之間;
優(yōu)選地,所述縱向擋塊3、所述橡膠圈2、所述壓力彈簧54、所述連接鋼管51、所述鋼板4、所述鋼墊板52、以及高強螺栓的具體設(shè)計參數(shù)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的抗震要求設(shè)計確定。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
在正常狀態(tài)下,梁橋的變形和位移梁體的變形和位移較小,梁體的溫度變形、收縮變形可通過所述第一橡膠圈21的自由伸縮來實現(xiàn),基本不會觸發(fā)所述第二橡膠圈22;
當(dāng)?shù)卣鹱饔孟?,梁體的變形和位移較大,此時所述第一橡膠圈21會受到壓縮變形,擠壓觸發(fā)到所述第二橡膠圈22,推動所述鋼板4朝所述縱向擋塊3的方向滑動,進而擠壓所述第二橡膠圈22和所述壓力彈簧54,使得所述第二橡膠圈22和所述壓力彈簧54產(chǎn)生緩沖變形和阻尼力,從而起到消能減震的緩沖作用,并最終通過所述縱向擋塊3來限制梁體的位移,避免和減少梁體縱向脫落的現(xiàn)象。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,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)。