[實(shí)用新型]一種連續(xù)梁橋分區(qū)控制連接減震裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620154532.5
• 申請(qǐng)日: 2016-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN205369011U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳士通;陳樹禮;逯久喜;孫志星;許宏偉;李義強(qiáng);程泳;程帥齊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學(xué)
• 主分類號(hào): E01D19/04
• 分類號(hào): E01D19/04
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 楊瑞龍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及橋梁減隔震領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)梁橋分區(qū)控制連接減震裝置，地震突發(fā)時(shí)，根據(jù)地震等級(jí)的大小，分區(qū)控制活動(dòng)墩和梁體的連接剛度，實(shí)現(xiàn)各墩協(xié)同受載，同時(shí)具備耗能功能，可有效提高結(jié)構(gòu)整體抗震性能，適用于公路橋、鐵路橋、城市橋梁及各類大型連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的新建抗震設(shè)計(jì)及既有建筑抗震加固。

背景技術(shù)

為滿足溫度荷載引起的變位需要，一跨連續(xù)梁往往僅設(shè)置一個(gè)固定墩，這不僅使固定墩的抗震能力難以滿足地震需求，而且也使得連續(xù)梁橋縱向地震位移響應(yīng)較大，極易引起伸縮縫和支座的破壞，甚至導(dǎo)致落梁等嚴(yán)重震害的發(fā)生。為降低連續(xù)梁橋的震害，開發(fā)研制了粘滯阻尼器、雙曲面球型減隔震支座和拉索減震支座等裝置，盡管可以取得一定的減震效果，但沒有改變連續(xù)梁橋固定墩單獨(dú)承受縱向地震荷載，而其它活動(dòng)墩的既有抗震潛能未能充分發(fā)揮利用的狀態(tài)。Lock-up裝置以梁墩相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為指標(biāo)判定鎖死時(shí)機(jī)，理論上可以實(shí)現(xiàn)各墩協(xié)同受力，但其成本高昂、后期維護(hù)復(fù)雜，致使其應(yīng)用較少。專利CN201210074882.7、CN201310693078.1、CN201310561638.8所實(shí)用新型裝置雖然可以實(shí)現(xiàn)活動(dòng)墩和梁體的鎖死功能，降低固定墩和梁體的地震響應(yīng)，但由于其連接剛度固定，當(dāng)活動(dòng)墩和梁體鎖死會(huì)導(dǎo)致整橋自振周期縮短從而引發(fā)整橋總的地震響應(yīng)的增加，此外，由于構(gòu)造特點(diǎn)和作用機(jī)理限制，既有鎖死裝置存在間隙，鎖死后活動(dòng)墩和梁體通過“碰撞”的方式傳力承載，也會(huì)在一定程度上加大整體地震響應(yīng)，不利于最大限度的提高連續(xù)梁橋抗震性能，且不易實(shí)現(xiàn)耗能減震。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是提供一種原理可靠、構(gòu)造簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)耐用、便于檢查與維護(hù)的新型大噸位連續(xù)梁橋減震裝置，利用本實(shí)用新型，可克服現(xiàn)有減隔震裝置及既有技術(shù)存在的上述缺陷和不足，地震突發(fā)時(shí)，根據(jù)地震荷載的大小分區(qū)控制活動(dòng)墩和梁體的連接剛度，通過“軟著陸”的連續(xù)方式，實(shí)現(xiàn)固定墩和各活動(dòng)墩協(xié)同受力，達(dá)到解決常規(guī)設(shè)計(jì)的連續(xù)梁橋在縱向地震作用下固定墩單獨(dú)受力、橋梁上部結(jié)構(gòu)縱向位移過大等震害問題。利用本實(shí)用新型，可為新橋設(shè)計(jì)和舊橋加固提供新的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)思路，適用于橋梁新建和舊橋抗震加固。

為解決上述問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種連續(xù)梁橋分區(qū)控制連接減震裝置，其關(guān)鍵技術(shù)在于：其包括水平連桿、鎖緊螺母、限位裝置和連接牛腿，所述限位裝置為空心箱型結(jié)構(gòu)且固定于活動(dòng)墩上，所述水平連桿為中部帶螺紋的圓桿，其外徑小于一區(qū)限位裝置和二區(qū)限位裝置空心區(qū)域，所述限位裝置包括并列設(shè)置的一區(qū)限位裝置和二區(qū)限位裝置，水平連桿穿過一區(qū)限位裝置和二區(qū)限位裝置空心區(qū)域，兩端與連接牛腿鉸接，連接牛腿固定于梁體上。在限位裝置兩側(cè)安裝鎖緊螺母，鎖緊螺母分別與一區(qū)限位裝置、二區(qū)限位裝置之間預(yù)留設(shè)計(jì)間隙Δ1和Δ2，如正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下梁體和活動(dòng)墩的最大相對(duì)變位需求為Δ，則須Δ<Δ1<Δ2，以保證梁墩有相對(duì)變位需求Δi時(shí)，水平連桿可以在限位裝置空心區(qū)域間自由穿行。地震突發(fā)時(shí)，梁墩相對(duì)位移變大，中小地震時(shí)，當(dāng)Δi≥Δ1時(shí)，鎖緊螺母首先與一區(qū)限位裝置接觸，從而限制梁墩相對(duì)位移，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)墩與固定墩共同承受水平荷載的目的，同時(shí)又能通過限位裝置內(nèi)置彈簧、軟鋼和金屬橡膠實(shí)現(xiàn)耗能減震；大震發(fā)生時(shí)，一區(qū)限位裝置已不能限制梁墩相對(duì)位移的進(jìn)一步增大，當(dāng)梁墩相對(duì)位移Δi≥Δ2時(shí)，一區(qū)限位裝置和二區(qū)限位裝置共同產(chǎn)生限位和耗能作用，繼而最大限度提高連續(xù)梁橋抗震性能。該裝置原理簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可靠，限位觸發(fā)間隙調(diào)解方便，可用于新建連續(xù)梁抗震設(shè)計(jì)及既有連續(xù)梁橋抗震加固，便與推廣應(yīng)用。

作為優(yōu)選，所述限位裝置包括焊接于箱梁上的軟鋼擋板、固定于軟鋼擋板之間的金屬橡膠以及多個(gè)彈簧，兩側(cè)軟鋼擋板外側(cè)中部設(shè)有彎頭向下的固定掛鉤，彈簧固定于兩側(cè)軟鋼擋板外側(cè)，彈簧自由端連接彈簧觸板，彈簧觸板靠近彈簧側(cè)設(shè)有環(huán)形掛鉤，彈簧拉繩一頭鉸接于彈簧觸板環(huán)形掛鉤上，另一端彎頭向上的活動(dòng)掛鉤與彎頭向下的固定掛鉤連接，彈簧拉繩設(shè)有預(yù)緊力，將彈簧壓縮至設(shè)計(jì)位置。箱梁通過下設(shè)的連接板固定于活動(dòng)墩上，軟鋼擋板和金屬橡膠數(shù)量根據(jù)需要設(shè)計(jì)，彈簧的軸向剛度小于軟鋼擋板和金屬橡膠組合結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度。

作為優(yōu)選，所述軟鋼擋板為梯形擋板，單層軟鋼擋板包括分別焊接在所述箱梁內(nèi)壁的四個(gè)梯形擋板，相鄰的梯形擋板之間留有縫隙。