[實用新型]一種負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的伸縮縫裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520128390.0
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN204509989U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹冠生;姚兆楠;劉曉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: E01D19/06
• 分類號: E01D19/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及橋梁梁體之間的伸縮縫裝置，尤其涉及一種負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的伸縮縫裝置。

背景技術(shù)

橋梁是公路交通的重要組成部分,為保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、混凝土收縮、徐變與活載作用等因素影響下按靜力圖式自由地變形,并使車輛平順安全通過,應(yīng)在兩相鄰梁端之間、梁端與橋臺背墻之間或橋梁的鉸接位置上設(shè)置伸縮縫。

橋梁伸縮縫應(yīng)滿足以下要求：

(1)能自由伸縮，保證橋梁接縫處的變形自由、協(xié)調(diào)；

(2)伸縮裝置本身牢固可靠，并與橋面鋪裝部分牢固連結(jié)；

(3)保證車輛平穩(wěn)、安全地通過，無突跳與噪聲；

(4)具有良好的密水性和排水性，并防止雨水、垃圾泥土等滲入阻塞；

(5)對于敞露式的伸縮縫，要便于檢查和清除縫下溝槽的污物。

(6)安裝、檢查及養(yǎng)護(hù)簡易方便。

伸縮縫是橋梁的薄弱位置，很微小的不平整就會使它承受很大的沖擊力，因此對于伸縮縫的設(shè)計和構(gòu)造處理絕不能簡單從事，而要選用最有抵抗能力的伸縮縫。公路橋梁中常用的伸縮縫構(gòu)造有：U形鋅鐵皮式伸縮縫、滑板式伸縮縫、梳齒形伸縮縫、拼版式伸縮縫、橡膠伸縮縫以及橡膠與型鋼組合的伸縮縫等，這些傳統(tǒng)的伸縮縫具有以下缺陷：

(1)U型鋅鐵皮伸縮縫雖然構(gòu)造簡單，但是短期使用后一般會有不同程度的損壞，易造成車輛突跳；

(2)鋅鐵皮與三角墊層間可能留有空隙，在荷載作用下導(dǎo)致路面破裂和伸縮縫毀壞；

(3)滑板式伸縮縫構(gòu)造比較復(fù)雜，且消耗鋼材較多；

(4)梳齒形伸縮縫允許橋面水滲入縫內(nèi)，雖然在下面安裝了排水槽，但常被堵塞，容易漏水，影響使用效果；

(5)拼板式伸縮縫用鋼量很大，技術(shù)要求比較高，需要有經(jīng)驗的公司進(jìn)行生產(chǎn)和裝配，才能減少維護(hù)費用；

(6)橡膠伸縮縫耐久性差，伸縮量小，不能適應(yīng)較大變形量要求；

(7)組合式伸縮縫檢修及更換困難,傳統(tǒng)伸縮縫更換一般要切割鋼筋。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種伸縮性好且利于安裝和維護(hù)的負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的伸縮縫裝置。

本實用新型的技術(shù)方案是：

包括橋梁的若干個梁體，在梁體上方設(shè)置有鋪裝層，相鄰梁體的梁端之間留有間隙，在間隙內(nèi)安裝有與梁端相連的具有負(fù)泊松比效應(yīng)的蜂窩結(jié)構(gòu)；蜂窩結(jié)構(gòu)的上方設(shè)置有與鋪裝層相接的瀝青膏，且瀝青膏的上表面與鋪裝層的上表面齊平。

所述梁體的梁端均固定安裝護(hù)緣角鋼，且護(hù)緣角鋼的上表面均與梁體的上表面齊平；所述蜂窩結(jié)構(gòu)通過螺栓安裝在護(hù)緣角鋼上。

所述蜂窩結(jié)構(gòu)的下方設(shè)置止水構(gòu)件，止水構(gòu)件的兩端通過梁端隔板連接在護(hù)緣角鋼上，且梁端隔板的上表面與蜂窩結(jié)構(gòu)的下表面相接。

所述蜂窩結(jié)構(gòu)為內(nèi)凹六邊形蜂窩、手性型蜂窩、星型蜂窩或雙箭頭型蜂窩。

所述蜂窩結(jié)構(gòu)的胞元長度在毫米級。

所述蜂窩結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為合金或碳纖維。

所述鋪裝層為混凝土、瀝青或環(huán)氧樹脂。

本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)來說，具有以下有益的技術(shù)效果：

本實用新型通過安裝具有負(fù)泊松比效應(yīng)的蜂窩結(jié)構(gòu)，其具有各向異性，能夠呈現(xiàn)出負(fù)泊松比的“拉伸膨脹”特性，在受壓時收縮，受拉時膨脹，所以安裝在梁體間隙中，在縱向具有充足的變形能力，縱向拉伸模量小，同時負(fù)泊松比效應(yīng)使材料的力學(xué)性能得到增強，蜂窩結(jié)構(gòu)在橫向和豎向具備一定的承載能力，可以承受車輪荷載作用，使車輛平穩(wěn)安全地通過，同時保證橋梁的橫向具有足夠的剛度和強度，這樣既可以滿足相鄰梁端之間的縱向自由變形，又具有足夠的約束防止梁體的相對錯動。通過設(shè)置瀝青膏，且上表面與鋪裝層上表面齊平，并與鋪裝層沿縱向接合，保證車輛平順通過，同時具有防排水功能。本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，且耐久性、伸縮性好。

進(jìn)一步，本實用新型通過設(shè)置護(hù)緣角鋼，保護(hù)梁端，并加強支撐，不需要大量的預(yù)設(shè)錨固鋼筋，節(jié)約了鋼材；蜂窩結(jié)構(gòu)與護(hù)緣角鋼的之間設(shè)有螺栓，用于保證蜂窩結(jié)構(gòu)與梁體的牢固連結(jié)，施工及安裝布設(shè)方便，耐久性好且維修簡便快速。

進(jìn)一步，本實用新型通過設(shè)置梁端隔板和止水構(gòu)件，用來放排地面水。

進(jìn)一步，本實用新型蜂窩結(jié)構(gòu)的材質(zhì)通過采用合金或碳纖維，重量輕，性能好，便于運送和安裝，節(jié)約成本。

附圖說明

圖1為本實用新型中負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。