[發明專利]一種多重保護主梁防落梁及耗能裝置及其制作方法

在審

• 申請號: 201810443500.0
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108374335A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 周敉;姜永存;宋建偉
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04;E01D21/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 楊曄

本發明涉及橋梁抗震和減震領域，具體涉及一種多重保護主梁防落梁及耗能裝置及其制作方法，包括橋墩，在橋墩上方設置有支座墊石，支座墊石上設有橡膠支座，在橋墩和梁體之間設有拉索和減震裝置。基于上述裝置的制作方法，將橋墩的鋼筋，水平預埋鋼板和縱向擋塊的鋼筋按施工順序依次綁扎安裝完成，然后澆注橋墩和縱向擋塊的混凝土，安裝減震墊塊；之后安裝橡膠支座，吊裝梁體，安裝拉索。在小震作用下，通過帶有減震墊塊的縱向擋塊減震耗能防止相鄰兩梁體發生硬性碰撞。在大震作用下，縱向擋塊被剪壞，拉索發揮作用，能同時限制梁體縱向和橫向過大的位移幅值，防止落梁震害的發生，提高橋梁整體抗震性能水平，延長其使用壽命。

技術領域

本發明涉及橋梁抗震和減震領域，具體涉及一種多重保護主梁防落梁及耗能裝置及其制作方法。

技術背景

近三十年來，國內外地震災害頻發，許多橋梁倒塌或者嚴重損傷，切斷了震區交通生命線，造成了巨大的生命財產損失；在歷次地震中橋梁典型破壞形態包括：落梁震害、支座滑移、伸縮縫破壞、擋塊破壞、相鄰主梁碰撞震害及橋臺開裂震害；目前中小跨徑橋梁普遍采用板式橡膠支座，板式橡膠支座的滑動機制有助于減小上部結構的地震響應，并在一定程度上保護橋墩以及基礎免于較大的地震破壞；但是，在一些高烈度地區，橋梁在地震作用下將發生較大的位移，當位移超過允許值后將導致上部結構發生碰撞或者落梁震害，嚴重影響震后救援工作的開展。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種多重保護主梁防落梁及耗能裝置及其制作方法，采用減震裝置和拉索的組合，解決橋梁在地震作用下易發生縱、橫橋向大幅偏位和落梁的缺陷，提高橋梁結構的抗震性能。本發明所采用的技術方案為：包括橋墩，在橋墩上方設置有支座墊石，所述支座墊石上設有支撐在梁體下方的橡膠支座，在橋墩和梁體之間還張拉有拉索，所述橋墩和梁體中間還設有減震裝置。

所述拉索一端通過球形連接部與梁體連接，所述梁體上還設有用于球形連接部滑動的鋼導槽，所述拉索另一端通過球形擴大端與設置在橋墩上的帶有預留鋼束孔的水平預埋鋼板連接。

所述鋼導槽通過預埋鋼板焊接于梁體。

所述拉索的球形連接部和球形擴大端均為采用球形鋼套管壓制成形的索扣。

所述減震裝置包括設置在橋墩上方和梁體下方的使用超高性能混凝土UTFC澆筑的縱向擋塊，所述縱向擋塊相鄰面設置有減震墊塊。

基于上述多重保護主梁防落梁及耗能裝置的制作方法：

步驟一：將橋墩的鋼筋，水平預埋鋼板和縱向擋塊的鋼筋按施工順序依次綁扎安裝完成；

步驟二：安裝橋墩和縱向擋塊的模板，然后現場澆注橋墩和縱向擋塊的混凝土，其中縱向擋塊采用超高性能混凝土UTFC澆筑，最后在縱向擋塊的相鄰面安裝起緩沖作用的減震墊塊；

步驟三：待混凝土的力學性能指標達到設計要求后拆除模板，安裝橡膠支座，吊裝梁體；

步驟四：安裝拉索，其一端與橋墩連接，另一端與梁體滑動連接；拉索一端通過球形連接部卡在梁體對應位置的鋼導槽內，另一端連接在橋墩上預留鋼束孔的水平預埋鋼板，然后對該端拉索采用球形鋼套管壓制成相應的球形擴大端。

本發明的有益效果是：

由于設置帶有減震裝置和拉索，當橋梁受到中小地震作用時，通過減震裝置來限制梁體產生過大的位移減震耗能并防止相鄰兩梁體發生硬性碰撞。當橋梁受到大震作用時，拉索發揮作用，能同時限制梁體縱向和橫向過大的位移幅值，防止落梁震害的發生，提高橋梁整體抗震性能水平，延長使用壽命。

由于縱向擋塊采用超高性能混凝土UTFC澆筑，具有更加安全可靠的效果，而且可以通過調整超高性能混凝土UTFC的配比和拉索的束數滿足不同工程抗震的設計需求。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的結構示意圖。