[發明專利]一種用于波紋鋼板橋涵現場拼接的高強螺栓減震墊片裝置與安裝方法

有效

• 申請號: 202011042883.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112195807B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 郭琦;吳夢;蒲廣寧;郭昆
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E01F5/00
• 分類號: E01F5/00;E01D19/04;F16F1/40;F16B43/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種用于波紋鋼板橋涵現場拼接的高強螺栓減震墊片裝置，包括通過螺栓(2)和螺母(3)安裝于波紋鋼板(1)兩側的高阻尼橡膠復合墊片(4)，所述高阻尼橡膠復合墊片(4)由外盤高阻尼橡膠層(4-1)、鋼片夾層(4-2)和內盤高阻尼橡膠層(4-3)疊合壓制而成，其中內盤高阻尼橡膠層(4-3)與波紋鋼板(1)緊貼，外盤高阻尼橡膠層(4-1)的外側設置有鋼平板墊片(5)，內盤高阻尼橡膠層(4-3)上沿弧長方向設置有預緊力矩的初擰刻度線(7)，鋼片夾層(4-2)中間位置設置有垂直指向初擰刻度線(7)的指針(6)，指針(6)的針尖與初擰刻度線(7)之間的初始距離等同于完成初擰預緊力矩所對應的內盤高阻尼橡膠層(4-3)的橡膠壓縮厚度；

其特征在于，所述內盤高阻尼橡膠層(4-3)的第一形狀系數第二形狀系數

若內盤高阻尼橡膠層(4-3)為圓形，則

若內盤高阻尼橡膠層(4-3)為矩形，則沿短邊有約束沿長邊有約束

式中d₀為鋼片夾層(4-2)外徑，d_i為鋼片夾層(4-2)開孔直徑，a為鋼片夾層(4-2)縱邊長度，b為鋼片夾層(4-2)橫邊長度。

2.根據權利要求1所述用于波紋鋼板橋涵現場拼接的高強螺栓減震墊片裝置，其特征在于，所述波紋鋼板(1)的弧頂位置開有螺栓孔，螺栓(2)和螺母(3)穿過該螺栓孔將高阻尼橡膠復合墊片(4)和鋼平板墊片(5)安裝于波紋鋼板(1)，安裝順序為：先布置高阻尼橡膠復合墊片(4)，之后在高阻尼橡膠復合墊片(4)上布置鋼平板墊片(5)，最后再安裝螺栓(2)。

3.根據權利要求1所述用于波紋鋼板橋涵現場拼接的高強螺栓減震墊片裝置，其特征在于，所述預緊力矩的初擰刻度線(7)是位于內盤高阻尼橡膠層(4-3)上的一條白色刻度線，其位置由不同規格螺栓初擰預緊力矩和豎向壓縮剛度共同確定，指針(6)為通過膠粘或者點焊的方式安裝在鋼片夾層(4-2)上的金屬鋼片，指針(6)固定于鋼片夾層(4-2)上不能轉動，當指針(6)的針尖與初擰刻度線(7)距離為零時，表明當前螺栓(2)的初擰預緊工序完成。

4.根據權利要求3所述用于波紋鋼板橋涵現場拼接的高強螺栓減震墊片裝置，其特征在于，當所有螺栓(2)的初擰預緊工序完成后，針對每個螺栓(2)繼續施加扭矩，直到螺栓(2)的扭力力矩達到終止力矩時，指針(6)與波紋鋼板(1)表面碰觸并自行脫落。

5.根據權利要求3所述用于波紋鋼板橋涵現場拼接的高強螺栓減震墊片裝置，其特征在于，所述初擰刻度線(7)的位置由公式確定，F₁為螺栓初擰預緊力，指針(6)的針尖與初擰刻度線(7)之間的初始距離為D-T_r1，指針(6)的針尖與波紋鋼板(1)的初始距離由公式確定，F₂為螺栓初擰預緊力，指針(6)的針尖與波紋鋼板(1)之間的初始距離為D-T_r2，K_v為豎向壓縮剛度，E_cb為考慮橡膠受壓特性修正后的壓縮體積彈性模量，E_c為橡膠壓縮時的彈性模量，G為橡膠的剪切模量，E_b為橡膠體積彈性模量，κ為剪切模量修正系數，S₁為內盤高阻尼橡膠層(4-3)的第一形狀系數，A為墊片受壓面積，D為內盤高阻尼橡膠層(4-3)未壓縮前厚度，T_r1為初擰預緊力矩施加后的內盤高阻尼橡膠層(4-3)厚度，T_r2為終擰預緊力矩施加后的內盤高阻尼橡膠層(4-3)厚度。