專利名稱：橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及橋梁，特別涉及一種用于橋梁抗震的連桿防落梁構(gòu)造。
背景技術(shù)：
世界范圍內(nèi)多年的地震災(zāi)害表明，隨著城市化的發(fā)展，交通網(wǎng)絡(luò)在整
個(gè)城市抗震防災(zāi)生命線系統(tǒng)中越來越重要。1976年唐山地震、1994年美 國北嶺(Northrige )地震、1995年日本阪神地震、1997年美國圣費(fèi)南多 (San Fernado )地震及1999年臺(tái)灣集集地震均給當(dāng)?shù)氐慕煌ňW(wǎng)絡(luò)造成嚴(yán) 重的破壞，導(dǎo)致生命財(cái)產(chǎn)的巨大損失，而其中橋梁縱橫向落梁是最為突出 的震害形式。
目前，我國橋梁抗震設(shè)計(jì)主要是強(qiáng)調(diào)墩體的強(qiáng)度，即如何使墩體在地 震中不發(fā)生倒塌。所采用的防落梁構(gòu)造主要是在墩體上固定設(shè)置防落梁擋 塊，以將梁體的橫向位移量和縱向位移量控制在一定的范圍內(nèi)。但是，由 于梁體與墩體、梁體與梁體之間缺乏聯(lián)系，當(dāng)烈度較高的地震來襲時(shí)，受
梁體劇烈晃動(dòng)的沖擊，防落梁擋塊易發(fā)生剪切破壞而失效，產(chǎn)生落梁破壞。 在"5.12"汶川大地震中，震區(qū)多數(shù)橋梁都受到了破壞，而諸如"百花大 橋"這種墩體基本完好、由于落梁造成橋梁破壞的事例不勝枚舉，已成為 地震中橋梁破壞的主要因素，引起了橋梁界的普遍關(guān)注。
隨著我國交通建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，橋梁作為交通線上的樞紐工程， 無論在數(shù)量上還是延伸長度上都在快速增長。而我國是一個(gè)地震多發(fā)國 家，橋梁一旦在地震中發(fā)生落梁破壞將使整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓，嚴(yán)重阻 礙救援及災(zāi)后重建工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造，該構(gòu)造能有效地降低地震對(duì)橋梁造成的落梁破壞。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的橋 梁抗震連桿防落梁構(gòu)造，其特征是它包括設(shè)置在相鄰梁體之間和/或橋 臺(tái)與梁體之間的連桿裝置，在橋梁全長方向上形成至少一聯(lián)柔性連接體
系，連桿裝置由連桿、阻尼器構(gòu)成。
所述連桿裝置設(shè)置在相鄰梁體、橋臺(tái)與梁體相對(duì)應(yīng)的縱向端面之間。
所述連桿裝置的數(shù)量為兩組，相對(duì)于梁體的縱向中心對(duì)稱設(shè)置。 本實(shí)用新型的有益效果是，柔性連接體系在橋臺(tái)與梁體、梁體與梁 體之間建立起連接聯(lián)系，故能有效地降低地震對(duì)橋梁造成的落梁破壞；既 可以防止縱向落梁，又可以防止橫向落梁；可以平衡正常使用狀態(tài)下結(jié)構(gòu) 的溫度伸長等所產(chǎn)生的位移，不對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加縱向力及附加橫向 力；震后可自行復(fù)位，易于檢查更換。
本實(shí)用新型特別適用于處于高烈度地震區(qū)的中小跨度直線及曲線橋 梁結(jié)構(gòu)。
本說明書包括如下六幅附圖
圖1是本實(shí)用新型橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造在簡支梁結(jié)構(gòu)橋梁上的 布設(shè)方式示意圖2是本實(shí)用新型橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造在連續(xù)梁結(jié)構(gòu)橋梁上的 布設(shè)方式示意圖3是圖1中節(jié)點(diǎn)A—種典型配置的立面圖4是圖1中節(jié)點(diǎn)A—種典型配置的俯視圖5是圖1中節(jié)點(diǎn)A另一種典型配置的立面圖6是圖1中節(jié)點(diǎn)A另一種典型配置的俯視圖。
圖中所表達(dá)的構(gòu)件、部位名稱及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記橋臺(tái)10、梁體11、 連桿裝置20、阻尼器21、連桿22a、連桿22b。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
參照?qǐng)Dl和圖2,本實(shí)用新型的橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造包括設(shè)置在 相鄰梁體11之間和/或橋臺(tái)10與梁體11之間的連桿裝置20,在橋梁全長 方向上形成至少一聯(lián)柔性連接體系，連桿裝置20由連桿、阻尼器21構(gòu)成。
所述阻尼器21通常可采用液壓式阻尼裝置或者橡膠填充式阻尼裝置。柔 性連接體系在橋臺(tái)與梁體、梁體與梁體之間建立起連接聯(lián)系，故能有效 地降低地震對(duì)橋梁造成的落梁破壞。
參照?qǐng)D1,針對(duì)簡支梁結(jié)構(gòu)橋梁，可在各相鄰梁體11之間以及梁體11 與兩個(gè)橋臺(tái)10之間分別設(shè)置連桿裝置20，在橋梁全長方向上形成一聯(lián)柔 性連接體系。參照?qǐng)D2，針對(duì)連續(xù)梁結(jié)構(gòu)橋梁，在梁體11兩端與兩個(gè)橋 臺(tái)10之間分別設(shè)置連桿裝置20，在橋梁全長方向上形成一聯(lián)柔性連接體 系。而對(duì)特長的筒支梁結(jié)構(gòu)、連續(xù)梁結(jié)構(gòu)橋梁，則可在橋梁全長方向分 段，形成兩聯(lián)或者多聯(lián)柔性連接體系，在聯(lián)端或各聯(lián)之間設(shè)置剛度較大 的墩體，以起到橋臺(tái)傳力的作用。
該連桿防落梁構(gòu)造可有效地防止縱向落梁。當(dāng)?shù)卣饋砼R時(shí)，梁體11 如發(fā)生較大的縱向位移，阻尼器21的剛度隨著梁體11縱向位移的增大急 劇增大，同時(shí)吸收大部分的地震能量，當(dāng)縱向位移達(dá)到一定限度時(shí)，將阻 止梁體11繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，有效地防止了縱向落梁破壞的發(fā)生。同時(shí)，將地震 力產(chǎn)生的剩余小部分能量傳遞到橋臺(tái)10,由橋臺(tái)10來承受。地震結(jié)束后， 阻尼器21的自動(dòng)恢復(fù)特性有利于構(gòu)造體系及梁體10的自行復(fù)位。
該連桿防落梁構(gòu)造可有效地防止橫向落梁。當(dāng)?shù)卣饋砼R時(shí)，梁體11 如發(fā)生較大的橫向位移， 一方面，梁軸線由直線變?yōu)榍€，由于梁的剛度 相當(dāng)大，基本不發(fā)生縱向伸長，而連桿受拉發(fā)生伸長，其拉力沿橋梁橫向 的分力促使梁恢復(fù)原位；另一方面，該體系連桿桿端發(fā)生橫向轉(zhuǎn)動(dòng)，給阻 尼器21施加一個(gè)彎矩，帶動(dòng)阻尼器21發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)角的增大，阻尼 器21的剛度急劇增大，將阻止連桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，阻尼裝置為保持其原始狀 態(tài)對(duì)連桿產(chǎn)生的反方向彎矩也越來越大，促使連桿發(fā)生反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng) 梁體11恢復(fù)原位。綜上，阻尼器21的反彎矩及連桿拉力沿橋梁橫線的分 力提供了梁體11恢復(fù)的恢復(fù)力，避免了落梁破壞的發(fā)生。同時(shí)，阻尼器21在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中吸收大部分的地震能量，將地震力產(chǎn)生的剩余小部分能量傳 遞到橋臺(tái)10,由橋臺(tái)10來承受。地震結(jié)束后，阻尼器21的自動(dòng)恢復(fù)特性 有利于構(gòu)造體系及梁體10的自行復(fù)位。
參照?qǐng)D1和圖2，作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述連桿裝 置20設(shè)置在相鄰梁體11、橋臺(tái)10與梁體11相對(duì)應(yīng)的縱向端面之間。參 照?qǐng)D4和圖6,所述連桿裝置20的數(shù)量為兩組，相對(duì)于梁體11的縱向中 心對(duì)稱設(shè)置。
作為本實(shí)用新型的一種典型的配置形式，參照?qǐng)D3和圖4，所述各組 連桿裝置20包括分別固定安裝在相鄰梁體11上，或者橋臺(tái)10、梁體11 上的兩個(gè)阻尼器21，以及兩根相鉸接的連桿22a、 22b，該兩根連桿22a、 22b的非鉸接端分別與兩個(gè)阻尼器21的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件相連接。
作為本實(shí)用新型的另一種典型的配置形式，參照?qǐng)D5和圖6，所述各 組連桿裝置20包括分別與相鄰梁體11連接，或者與橋臺(tái)10、梁體11連 接的兩根連桿22a、 22b,以及設(shè)置在該兩根連桿22a、 22b之間的阻尼器 21,兩才艮連4干22a、 22b分別與該阻尼器21運(yùn)動(dòng)構(gòu)件、固定構(gòu)件4交接。
以上所述只是用圖解說明本實(shí)用新型橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造的一 些原理，并非是要將本實(shí)用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍 內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實(shí)用新型 所申請(qǐng)的專利范圍。
權(quán)利要求1. 橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造，其特征是它包括設(shè)置在相鄰梁體(11)之間和/或橋臺(tái)(10)與梁體(11)之間的連桿裝置(20)，在橋梁全長方向上形成至少一聯(lián)柔性連接體系，連桿裝置(20)由連桿、阻尼器(21)構(gòu)成。
2. 權(quán)利要求1所述的橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造，其特征是所述連桿 裝置(20)設(shè)置在相鄰梁體(11 )、橋臺(tái)(10)與梁體(11 )相對(duì)應(yīng)的縱向 端面之間。
3. 如權(quán)利要求2所述的橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造，其特征是所述連 桿裝置(20)的數(shù)量為兩組，相對(duì)于梁體(11)的縱向中心對(duì)稱設(shè)置。
4. 如權(quán)利要求3所述的橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造，其特征是所述各 組連桿裝置(20)包括分別固定安裝在相鄰梁體(11)上，或者橋臺(tái)(10)、 梁體(11 )上的兩個(gè)阻尼器(21 ),以及兩根相鉸接的連桿(22a、 22b)， 該兩根連桿(22a、 22b)的非鉸接端分別與兩個(gè)阻尼器(21 )的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件 相連接。
5. 如權(quán)利要求3所述的橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造，其特征是所述各 組連桿裝置(20)包括分別與相鄰梁體(11)連接，或者與橋臺(tái)(10)、 梁體(11 )連接的兩才艮連桿(22a、 22b )，以及設(shè)置在該兩根連桿(22a、 22b ) 之間的阻尼器(21 )，兩根連桿(22a、 22b)分別與該阻尼器(21 )運(yùn)動(dòng)構(gòu) 件、固定構(gòu)件鉸接。 '
6. 如權(quán)利要求2至5中任意一項(xiàng)所述的橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造，其 特征是所述阻尼器(21 )采用的是液壓式阻尼裝置或者橡膠填充式阻尼 裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種橋梁抗震連桿防落梁構(gòu)造，它包括設(shè)置在相鄰梁體(11)之間和/或橋臺(tái)(10)與梁體(11)之間的連桿裝置(20)，在橋梁全長方向上形成至少一聯(lián)柔性連接體系，連桿裝置(20)由連桿、阻尼器(21)構(gòu)成。本實(shí)用新型的有益效果是，柔性連接體系在橋臺(tái)與梁體、梁體與梁體之間建立起連接聯(lián)系，故能有效地降低地震對(duì)橋梁造成的落梁破壞；既可以防止縱向落梁，又可以防止橫向落梁；可以平衡正常使用狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的溫度伸長等所產(chǎn)生的位移，不對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加縱向力及附加橫向力；震后可自行復(fù)位，易于檢查更換，特別適用于處于高烈度地震區(qū)的中小跨度直線及曲線橋梁結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)E01D19/00GK201314027SQ20082022312
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者杰 任, 劉曉琴, 敏 朱 申請(qǐng)人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司