[發明專利]雙自由度吸能式防落梁裝置

有效

• 申請號: 201310219763.0
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103255706A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 安永日;李軍;袁佩;黃東;杜細春
• 申請（專利權）人: 招商局重慶交通科研設計院有限公司
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/04
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 周維鋒

技術領域

本發明涉及一種雙自由度橋梁的防撞裝置，特別涉及一種吸能式圓形截面鋼梁防落梁裝置。

背景技術

在橋梁設計中不能忽略地震的影響，特別是在高烈度去其地震作用是起主要控制作用。目前，特大跨徑橋梁的主要抗震措施有安裝阻尼器和減隔震支座等方法，中小橋梁抗震措施有設置防落梁裝置和塑性鉸等方法。橋梁防落梁裝置根據布置形式可分為擋塊形式和相連形式。擋塊形式可分為混凝土擋塊和鋼擋塊，相連形式可分為鋼絲繩連接和鋼結構連接。又根據防落梁裝置工作原理可分為吸能式和非吸能式。

目前，國內中小橋梁抗震措施主要以設置擋塊為主，還沒有確立其結構的設計方法，其受力模式為非吸能式，在地震時其作用有限。并且，還存在更換不便、結構相對復雜、塑性變形位置不確定、破壞模態不明確、只能單向受力等缺點。阻尼器和減隔震支座價格昂貴，而中小橋梁數量眾多難以大規模應用。

針對上述不足，需要設計和開發出一種構造簡單、安裝和更換方便、受力和破壞模式明確、加工制造方便、造價低的橋梁防落梁裝置，大規模推廣應用于中小橋梁。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種構造簡單、安裝和更換方便、受力和破壞模式明確、加工制造方便、造價低的雙自由度吸能式防落梁裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種雙自由度吸能式防落梁裝置，包括固定在橋墩或蓋梁上的底座和設置在底座上的受力變形構件；所述受力變形構件由圓形鋼管組成，圓形鋼管側壁設置開孔形成塑性區域M。

進一步，所述開孔均設置在同一水平面上。

進一步，所述塑性區域的鋼管壁厚小于其他位置的壁厚。

進一步，所述開孔為多層且沿豎直方向排列在不同高度的水平面上。

進一步，所述靠近主梁一側的鋼管壁上設置緩沖墊塊減少沖擊力。

進一步，所述鋼管采用普通橋梁用鋼制造。

進一步，所述底座通過螺栓以可拆卸的方式固定在橋墩或蓋梁上。

本發明的有益效果為：本發明的雙自由度吸能式防落梁裝置，包括固定在橋墩或蓋梁上的底座和設置在底座上的受力變形構件；所述受力變形構件由圓形鋼管組成，圓形鋼管側壁設置開孔形成塑性區域M。該防落梁裝置構造簡單，便于加工制造；受力變形構件采用了圓形截面鋼管，截面各向對稱，實現了雙向受力；在圓形鋼管特定位置開孔形成了塑性區域，可根據外力大小可分為彈性狀態、塑性狀態、破壞狀態，受力模式明確；開孔區域當地震力較小時處于單向狀態，地震力逐漸變大達到一定值時塑性變形吸收能量，力超過極限值時被破壞保護橋墩。而且可根據孔的布置形式和形狀，改變結構的抗力；另外，在靠近主梁一側設置緩沖墊塊，可減少沖擊力；用高強度螺栓固定在橋墩或蓋梁上，安裝和更換方便；該防落梁裝置材料可采用普通橋梁用鋼制造，對材料和焊接沒有任何特殊要求，可實現低造價。

該裝置與現有各種防落梁裝置相比實用性強、受力狀態明確、破壞模式明確、結構簡單、安裝更換方便、加工制造簡單，大大降低了防落梁裝置的造價，可大規模推廣應用于中小橋梁。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。

圖1為本發明所述防落梁裝置的結構示意圖；

圖2為圖1的俯視圖。

具體實施方式

以下將結合附圖對本發明進行詳細說明，如圖所示：本實施例的雙自由度吸能式防落梁裝置，包括固定在橋墩或蓋梁1上的底座2和設置在底座上的受力變形構件；所述受力變形構件由圓形鋼管3組成，圓形鋼管3側壁設置開孔4形成塑性區域M。具體的，所述開孔4均設置在同一水平面上，受力均勻；塑性區域的鋼管壁厚小于其他位置的壁厚，變形容易，緩沖和吸能效果明顯。當外力較小時其開孔區域M屬于彈性狀態，外力逐漸變大時塑性變形吸收能量減少對橋墩內力，外力超過極限值時塑性區被破壞保護橋墩。同時，受力構件采用了圓形鋼管，可雙向受力。本實施例中，所述整個結構可采用普通橋梁用鋼材制造，無對材料、焊接、防腐的特別要求，降低了造價。

作為對上述技術方案的進一步改進，所述開孔4為多層且沿豎直方向排列在不同高度的水平面上。設置多層孔以增加塑性區域M的面積，以吸收更多的能力，防撞效果更加明顯。

作為對上述技術方案的進一步改進，所述靠近主梁一側的鋼管壁上設置緩沖墊塊5。防落梁裝置與橋梁之間設置橡膠墊塊等緩沖擋塊，可減輕沖擊力，并通過高強度螺栓可固定在橋墩或蓋梁安裝方便、可拆卸更換。

最后說明的是，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。