[發(fā)明專利]一種橋梁空間耗能限位裝置

有效

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• 申請日: 2013-06-15
• 公開（公告）號: CN103306192A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 余志武;毛建鋒;國巍;蔣麗忠;劉漢云;彭妙培
• 申請（專利權）人: 中南大學;高速鐵路建造技術國家工程實驗室
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種橋梁結構耗能限位裝置，特別涉及一種基于形狀記憶合金的地震限位耗能保護裝置。

背景技術

近幾年，世界范圍內(nèi)強烈地震頻繁發(fā)生，較具代表性的如印尼7.9級地震、新西蘭7.0級地震、東日本9.0級地震等，尤其2008年汶川地震、2010年玉樹地震及2013年4月四川雅安7.0級地震，對我國產(chǎn)生了深遠的經(jīng)濟和社會影響。這些破壞巨大、影響深遠的地震標志著世界已經(jīng)進入了地震活躍期。我國是地震高發(fā)國家，有著多次慘重的震害歷史教訓，雖都極大推動了建筑結構抗震設防體系的完善，但是現(xiàn)有的結構抗震性能卻依然存在極大的缺陷。我國的橋梁抗震設計主要強調(diào)梁體、墩體的強度，即如何防御使其不在地震中倒塌。傳統(tǒng)方法的主要構造措施是在墩體上設置混凝土防落梁擋塊，以將梁體的橫向位移量和縱向位移量限制在一定范圍內(nèi)。但由于梁體與墩體、梁體與梁體之間缺乏聯(lián)系，當烈度較高的地震來襲時，受梁體劇烈晃動的沖擊，防落梁擋塊易發(fā)生剪切破壞而失效，產(chǎn)生落梁破壞。“5.12”地震中很多橋梁就受到了破壞，地震產(chǎn)生梁體與橋墩之間大位移破壞，甚至落梁破壞已經(jīng)成為地震中橋梁破壞的主要因素。

橋梁作為交通線上的樞紐工程，而我國的交通線尤其高速鐵路多以橋梁為主，如何防范橋梁震中的安全已經(jīng)成為燃眉之急。因此，本發(fā)明提出了一種基于形狀記憶合金的橋梁空間耗能限位裝置，旨在限制橋梁在地震中的位移變形，耗散能量，進而防止橋梁發(fā)生落梁危險。

發(fā)明內(nèi)容

高速鐵路中橋梁結構的快速發(fā)展，及地震作用下橋梁與墩體、橋梁與橋梁發(fā)生過大位移而破壞案例的增多，使得橋梁結構抗震限位裝置的發(fā)展迫在眉睫。本發(fā)明提供了一種基于形狀記憶合金的地震限位耗能保護裝置，滿足正常運營使用要求，解決地震作用下橋梁限位抗震耗能的問題。

為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明專利的技術方案是：一種橋梁空間耗能限位裝置，包括縱向耗能限位裝置和橫向耗能限位裝置，縱向耗能限位裝置設置在橋梁與墩臺之間，橫向耗能限位裝置設置在橋梁之間的接縫上。

優(yōu)選地，縱向耗能限位裝置包括縱向底座底板和縱向連桿底座底板，縱向底座底板與縱向連桿底座底板之間通過橫向T型連接桿件連接。

優(yōu)選地，橫向T型連接桿件包括直桿和T型桿彈簧連接板，T型桿彈簧連接板固接在直桿端部，T型桿彈簧連接板設置在縱向底座底板，T型桿彈簧連接板至少一側連接有形狀記憶合金彈簧，形狀記憶合金彈簧端部通過矩形橡膠片固定在縱向底座底板上。矩形橡膠片采用橡膠類材料（天然橡膠、合成橡膠）和塑料類材料（聚乙烯、聚丙烯等）。

優(yōu)選地，形狀記憶合金彈簧與橫向T型連接桿件的直桿平行。

優(yōu)選地，縱向底座底板上遠離縱向連桿底座底板的一端設置有縱向底座左擋塊，縱向底座左擋塊上設置有擋塊加勁肋；縱向底座底板上靠近縱向連桿底座底板的一端設置有縱向底座右擋塊，縱向底座右擋塊上設置有擋塊加勁肋。

優(yōu)選地，縱向底座右擋塊上設置有右擋塊橫向條形限位孔，橫向T型連接桿件的直桿穿過右擋塊橫向條形限位孔。

優(yōu)選地，縱向連桿底座底板上設置有縱向連桿底座擋塊，縱向連桿底座擋塊上設置有連桿擋塊加勁肋。

優(yōu)選地，橫向T型連接桿件的直桿通過螺母固定在縱向連桿底座擋塊上的T型桿連接孔上。

優(yōu)選地，縱向底座底板和縱向連桿底座底板上均設置有高強膨脹螺栓，高強膨脹螺栓朝下設置。

優(yōu)選地，縱向耗能限位裝置包括橫向連桿底座底板和橫向底座底板，橫向連桿底座底板與橫向底座底板之間通過豎向T型連接桿件連接。

優(yōu)選地，豎向T型連接桿件上部通過三角形加勁肋板固接在橫向連桿底座底板上，豎向T型連接桿件下部為橫向T型桿彈簧連接板。

優(yōu)選地，橫向T型桿彈簧連接板至少一側連接有形狀記憶合金彈簧，形狀記憶合金彈簧端部通過矩形橡膠片固定在橫向底座底板上。

優(yōu)選地，橫向底座底板上的矩形橡膠片外圍設置有橫向底座擋塊，橫向底座擋塊上設置有加勁肋。

優(yōu)選地，橫向底座擋塊上蓋有豎向限位蓋板。

優(yōu)選地，豎向限位蓋板上設置有孔洞，豎向T型連接桿件穿過孔洞。

優(yōu)選地，橫向連桿底座底板和橫向底座底板上設置有高強膨脹螺栓，橫向連桿底座底板上的高強膨脹螺栓朝上設置；橫向底座底板上的高強膨脹螺栓朝下設置。

優(yōu)選地，T型桿彈簧連接板兩側均設置有形狀記憶合金彈簧，每側均設置有兩根形狀記憶合金彈簧，兩側的兩根形狀記憶合金彈簧對稱設置。

優(yōu)選地，縱向連桿底座擋塊兩側均設置有固接橫向T型連接桿件的直桿的螺母。