[發明專利]一種分層梯度負泊松比蜂窩填充橋墩防撞裝置

在審

• 申請號: 202011061032.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112227187A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 周宏元;賈昆程;王小娟
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01F15/14;E02B3/26
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種分層梯度負泊松比蜂窩填充橋墩防撞裝置，其特征在于：包括包裹在鋼筋混凝土橋墩外表面的鋼板內防撞層、中間的緩沖吸能夾芯層和外層的鋼迎撞面板；緩沖吸能夾芯層由泡沫混凝土材料和內凹六邊形負泊松比蜂窩骨架組成；泡沫混凝土材料填充在內凹六邊形負泊松比蜂窩骨架中。

2.根據權利要求1所述的一種分層梯度負泊松比蜂窩填充橋墩防撞裝置，其特征在于：鋼板內防撞層、緩沖吸能夾芯層和鋼迎撞面板之間通過環氧樹脂膠粘接成整體后，斷面結構為環狀，為了使其實現工業化制作、便于運輸和施工，整體分為三塊三分之一圓環拼接而成，并在緩沖吸能夾芯層、鋼板內防撞層和鋼迎撞面板中分別預留螺栓孔以便與各組件連接；通過“工字型”連接夾扣將內層防撞面板和外層迎撞面板連接為一個整體，“工字型”連接夾扣的螺桿穿過中間的泡沫混凝土填充負泊松比蜂窩梯度緩沖吸能芯層，在受到撞擊荷載作用時能夠共同發揮作用，螺桿兩端通過螺母固定。

3.根據權利要求2所述的一種分層梯度負泊松比蜂窩填充橋墩防撞裝置，其特征在于：該“工字型”連接夾扣由高強度鋼材制成。

4.根據權利要求1或2所述的一種分層梯度負泊松比蜂窩填充橋墩防撞裝置，其特征在于：分層梯度負泊松比蜂窩填充結構芯層是該防撞裝置的緩沖吸能部件，該防撞芯層以環狀內凹六邊形負泊松比蜂窩骨架為主體結構，該內凹六邊形負泊松比蜂窩骨架的內徑和外徑根據內外防撞層和鋼筋混凝土橋墩的尺寸確定；內凹六邊形負泊松比蜂窩骨架由多個內凹六邊形陣列胞元組成。

5.根據權利要求4所述的一種分層梯度負泊松比蜂窩填充橋墩防撞裝置，其特征在于：負泊松比蜂窩骨架采用鋁合金板制作而成，由負泊松比蜂窩內層背板、負泊松比蜂窩外層表板，以及兩者之間的負泊松比蜂窩內凹折板組成；在制作時，首先根據鋼筋混凝土橋墩尺寸和應用環境設計各部件的尺寸，通過機加工制作不同形狀和不同厚度的上述三種芯層部件；然后按照設計要求使用環氧樹脂膠粘劑將芯層內側背板，中間層內凹折板和芯層外側表板按照設計圖紙進行粘貼，待膠水固化之后即可制成負泊松比蜂窩骨架。

6.根據權利要求5所述的一種分層梯度負泊松比蜂窩填充橋墩防撞裝置，其特征在于：通過工廠預制應用到實際工程中，或者進行現場澆筑。

7.根據權利要求1所述的一種分層梯度負泊松比蜂窩填充橋墩防撞裝置，其特征在于：在鋼迎撞面板的外表面噴涂一層聚脲彈性材料。