[發(fā)明專利]一種用于波紋鋼板橋涵現(xiàn)場拼接的高強螺栓減震墊片裝置與安裝方法

有效

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• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112195807B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)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(chǎn)權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種用于波紋鋼板橋涵現(xiàn)場拼接的高強螺栓減震墊片裝置，包括通過螺栓和螺母安裝于波紋鋼板兩側的高阻尼橡膠復合墊片，高阻尼橡膠復合墊片由外盤高阻尼橡膠層、鋼片夾層和內盤高阻尼橡膠層疊合壓制而成，其中內盤高阻尼橡膠層與波紋鋼板緊貼，外盤高阻尼橡膠層的外側設置有鋼平板墊片，內盤高阻尼橡膠層上沿弧長方向設置有預緊力矩的初擰刻度線，鋼片夾層中間位置設置有垂直指向初擰刻度線的指針，指針的針尖與初擰刻度線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的橡膠壓縮厚度。本發(fā)明可改善波紋鋼板波峰或波谷處變形和應力集中等現(xiàn)象，同時減少了墊片的加工和施工工序，保障了波紋鋼板橋涵結構栓接節(jié)點抗震受力性能。

技術領域

本發(fā)明屬于建筑與土木工程實際工程應用技術領域，適用于波紋鋼板結構的螺栓連接節(jié)點，涉及高阻尼橡膠材料的力學性能和應力分布，具體為一種用于波紋鋼板橋涵現(xiàn)場拼接的高強螺栓減震墊片裝置與安裝方法。

背景技術

對于裝配式波紋鋼板橋涵，因其對寒區(qū)及高原牧區(qū)的優(yōu)良適應性而應用廣泛，方興未艾。具有強度高、裝配快、人工成本低、氣候適應性強，質量可保障等優(yōu)點。但服役期內，采用高強螺栓連接的關鍵節(jié)點等連接部位由于裝配拼接誤差等問題，使得現(xiàn)場施工質量與設計理想狀態(tài)相去漸遠，導致結構功能函數(shù)的變異系數(shù)增大，可靠度指標降低，而且業(yè)已成為制約該類型新型橋涵結構進一步推廣應用的“瓶頸”。

目前波紋鋼板結構發(fā)展越來越迅速，國內中小型橋涵逐漸開始選用波紋鋼板作為主體，螺栓連接作為波紋鋼板結構的主要連接方式，在實際工程運用中必不可少。但是在實際操作中由于加工誤差等原因導致傳統(tǒng)波紋鋼板墊片與螺栓孔之間不能完全貼合，在施加螺栓預緊力矩時會造成波紋板波峰或波谷處發(fā)生變形和應力集中等現(xiàn)象。并且傳統(tǒng)波紋鋼板墊片需要區(qū)分凹凸形狀，在加工過程中需要不同的模具，一定程度上增加了加工工序，在施工過程中也需要提前將墊片分類。

原有技術的不足之處：區(qū)分凹凸墊片，要求一一匹配，對現(xiàn)場拼接工藝要求較高；擠壓不密實，造成預留間隙，相當于初始缺陷，增加了節(jié)點連接的離散性，降低了結構靜、動力穩(wěn)定性及可靠度；因需要二次以上施加扭力，而扭力扳手調整操作復雜，現(xiàn)場基本不用扭力扳手導致拼接預緊力矩和終止力矩控制不足，僅憑借一線工人的經(jīng)驗和感覺，質量無法保障。

所有這些對橋涵結構在使用荷載的長周期交變荷載作用下的運營安全性及耐久性埋下了安全隱患。

發(fā)明內容

針對傳統(tǒng)波紋鋼板墊片在實際工程中發(fā)揮的作用和不足，為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，解決傳統(tǒng)波紋鋼板墊片適應性較差和施工工序繁瑣的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于波紋鋼板橋涵現(xiàn)場拼接的高強螺栓減震墊片裝置，并提供了相應的布置方式，從材質和構造兩方面出發(fā)，可改善由于傳統(tǒng)墊片貼合性差造成的波紋鋼板波峰或波谷處變形和應力集中等現(xiàn)象，同時減少了墊片的加工和施工工序，保障了波紋鋼板橋涵結構栓接節(jié)點抗震受力性能，為實際工程提供了方便。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種用于波紋鋼板橋涵現(xiàn)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。

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。