[實用新型]弧形頂八字形抗震抗風浪擋塊

有效

• 申請號: 201420202164.8
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN203878454U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 張憲堂;黃錦梅;周紅敏;王洪立;曹宏波
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 段毅凡

技術領域：

本實用新型涉及一種橋梁擋塊，可用于颶風巨浪頻發環境下的橋梁，也可用于抗震性能要求高的橋梁。屬于橋梁工程的抗震抗風浪領域。

背景技術

擋塊抗震的傳統方法是通過加大抗震擋塊的尺寸及鋼筋數量來抵御地震，普遍認為做得擋塊越強越好。這種觀點在小地震中也許是對的，但是在大地震中這些堅固的擋塊反而會起到反作用，導致上部結構剛度過大，把巨大的地震沖擊力傳給下部結構和基礎，尤其是橋臺和基礎，其破壞程度很難確定，也難以修復，更易發生落梁等事故。又由于鋼筋混凝土擋塊在地震中的破壞屬于剛性撞擊，所以耗能能力較差，無法達到預期的抗震效果。

現在的橋梁抗震擋塊設置要求從多方面考慮。一是限制上部結構與墩臺頂的相對位移，以防止上部結構產生過大位移或落梁；二是削弱巨浪、風暴潮等荷載對上部結構的沖擊能量，延長橋梁上部結構的使用年限。

然而目前常規的擋塊要么只考慮抗震，要么單考慮抗風浪，很少將擋塊與抗波浪流、風等荷載和抗震結合在一起考慮。

發明內容

為了克服現有橋梁擋塊無法同時滿足抗震和抗風浪的技術缺陷，本實用新型基于橋梁上部結構抗震、抗波浪、風暴等綜合考慮，提出了弧形頂八字形抗震抗風浪擋塊。

為達到上述目的，本實用新型采取的技術方案是：

一種弧形頂八字形抗震抗風浪擋塊，它包括設置在蓋梁上的擋塊本體，其特征在于，所述的擋塊本體通過鋼筋混凝土與蓋梁整體澆筑在一起；與水流平行的擋塊本體兩側面是對稱平行的豎直面，豎直面的平面形狀是一個頂部為弧形曲線的“八字形”，在擋塊本體面向梁體的一側面上緊密布設有一層橡膠；要求擋塊中豎向鋼筋的抗剪能力不超過橋梁蓋梁及其下橋臺樁柱的總抗剪能力，擋塊本體橫橋向厚度不小于30cm。

本實用新型的優點是：

1、由于擋塊的底部較寬，可以有效地提高地震時梁體發生橫移撞擊擋塊時產生的剪切力，可以減小在地震力的作用下梁體與擋塊發生橫橋向的相對移動，防止發生落梁等重大事故。

2、擋塊從下到上的漸變截面即保持了擋塊應有的剛性也凸顯了柔性，可以使擋塊在變形過程中吸收和消散部分能量；尤其對于頻發的波浪、風暴潮等對上部結構作用時，對于其輸入能量的消耗與釋放具有明顯的作用。

3、擋塊與蓋梁一體化澆筑，使擋塊內部豎向鋼筋的彈塑性與面向梁體一側橡膠的彈性，在保持剛度的同時加倍提高了擋塊的柔性系數，保證了擋塊的抗力峰值，提高了擋塊的柔性系數、減小了梁體與擋塊的撞擊力。

附圖說明

圖1為本實用新型擋塊的安裝位置示意圖；

圖2為圖1擋塊的立體示意圖。

圖中：1-梁體；2-擋塊本體；3-蓋梁；4-橡膠。

具體的實施方式：

如圖1-2所示，本實用新型的八字形抗震抗風浪擋塊，包括設置在蓋梁3上的擋塊本體2，擋塊本體2通過鋼筋混凝土與蓋梁3整體澆筑在一起；與水流平行的擋塊本體2兩側面是對稱平行的豎直面，豎直面的平面形狀是一個頂部為圓滑曲線的“八字形”，在擋塊本體2面向梁體1的一側面上緊密布設有一層橡膠4；要求擋塊中豎向鋼筋的抗剪能力不超過橋墩(臺)蓋梁及其下橋臺樁柱的總抗剪能力。

下面說明本實用新型的八字形抗震抗風浪擋塊作用機理。

當發生地震時，橋梁上部結構與蓋梁3發生橫向相對滑移時，在地震早期布設有橡膠4的側面首先受到撞擊，由于八字形擋塊下部截面較寬提供了一定剛度可以阻止梁體繼續滑動，橡膠4的彈性和柔性將撞擊的能量部分吸收可以減小撞擊力，在梁體1繼續滑移時漸變的擋塊截面給梁體1的撞擊力提供了部分緩沖，在地震晚期或是余震中可以阻止落梁的發生。

當巨大的波浪或者颶風沖擊橋梁上部結構時，具有曲線的八字形擋塊在阻擋風浪的同時，可以將很大一部分由于撞擊力產生的輸入能量進行釋放，大大減小了颶風巨浪對橋梁上部結構的作用力。