本實(shí)用新型涉及城市橋梁結(jié)構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域,涉及橋梁支座領(lǐng)域,具體涉及一種減震抗拉橋梁支座。
背景技術(shù):
現(xiàn)代城市橋梁作為體形巨大的建筑物,是人們生活環(huán)境的重要組成部分。近年來,隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高,城市橋梁結(jié)構(gòu)向結(jié)構(gòu)受力合理化、橋梁形式美學(xué)化、使用材料多元化的方向發(fā)展。鋼管混凝土系桿拱橋能夠充分利用鋼管混凝土拱肋抗壓能力強(qiáng)和系桿抗拉能力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)特性,具有良好的力學(xué)性能、抗震性、抗風(fēng)性及便捷的施工性能,滿足現(xiàn)代城市橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展要求,在我國城市橋梁建設(shè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
橋梁支座一般設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與橋墩之間,它的作用是傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力,包括恒載和活載引起的豎向力和水平力;保證結(jié)構(gòu)在活載,溫度變化,混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形,以使上、下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。
現(xiàn)有的鋼管混凝土系桿拱橋通常在系梁與蓋梁之間設(shè)置減震抗拉支座,用來提高橋梁的抗震性能。當(dāng)重載車輛經(jīng)過橋面時,會引起橋梁在豎直方向上的震動,現(xiàn)有的減震抗拉支座沒有針對豎直方向上震動而設(shè)計(jì)安裝減震系統(tǒng),因此無法減小橋梁的震動。另外在橋梁長期使用過程中,由于溫差和基礎(chǔ)不均勻沉降等的影響,會引起系梁產(chǎn)生縱向位移,從而使得系梁和橋梁支座之間產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)角,引起橋梁支座受力不均勻,長期使用會損壞支座和系梁,而現(xiàn)有的橋梁支座無法消除這類影響。
現(xiàn)有的橋梁支座沒有在系梁和橋墩蓋梁之間設(shè)置抗拉的連接裝置,在地震沖擊力的作用下,系梁和蓋梁會產(chǎn)生分離,從而使得橋梁的整體結(jié)構(gòu)變形出現(xiàn)損壞,究其原因是由于傳統(tǒng)的橋梁支座結(jié)構(gòu)在系梁和蓋梁之間沒有設(shè)置抗拉力的連接結(jié)構(gòu)和緩沖減震系統(tǒng),從而在地震的沖擊力下,系梁和蓋梁無法整體變形并且通過減震系統(tǒng)來消除地震的沖擊力,而保護(hù)橋梁的整體結(jié)構(gòu)。
另外,現(xiàn)有的鋼管混凝土系梁結(jié)構(gòu),在施工時由于系梁內(nèi)部預(yù)應(yīng)力的存在,會使得系梁的兩端上翹,使梁端產(chǎn)生較大的垃圾。傳統(tǒng)的減震抗拉支座不進(jìn)行施工過程中的設(shè)計(jì)驗(yàn)算,需要采取梁端預(yù)壓等措施才能保證預(yù)應(yīng)力張拉過程中支座不被破壞,給橋梁的施工帶來了不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中的橋梁支座,無法消除由于地質(zhì)沉淀或者自然災(zāi)害而使得系梁和蓋梁之間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角,另外沒有設(shè)置減震系統(tǒng)無法消除重載車輛行駛過程中產(chǎn)生的振動和地震沖擊力對橋梁本身結(jié)構(gòu)的損害問題,本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案予以解決:
一種減震抗拉橋梁支座,包括橋墩蓋梁和設(shè)置在其上的系梁,還包括基礎(chǔ)鋼板,基礎(chǔ)鋼板錨固在系梁的下端面,在基礎(chǔ)鋼板的下表面上設(shè)置有多組扣板,每組扣板內(nèi)安裝有一個滑動鋼板,扣板使得滑動鋼板僅可以沿與系梁垂直的方向滑動;
還包括剛性拉桿、阻尼器和下帶肋角鋼,下帶肋角鋼有多組且沿水平方向均勻設(shè)置在橋墩蓋梁的一方側(cè)壁上,所述的剛性拉桿豎直設(shè)置在每組滑動鋼板與下帶肋角鋼之間,其上端與滑動鋼板鉸接,下端與下帶肋角鋼鉸接;每個剛性拉桿上設(shè)有一個阻尼器。
剛性拉桿上端與滑動鋼板鉸接,下端與下帶肋角鋼鉸接是指,在每個滑動鋼板下表面上設(shè)有一組上帶肋角鋼,剛性拉桿的上端和下端分別設(shè)有螺栓孔,剛性拉桿的上端和下端分別通過螺栓與上帶肋角鋼和下帶肋角鋼鉸接。
基礎(chǔ)鋼板固定設(shè)置在系梁的下端面是指,在系梁內(nèi)部水平澆筑有上錨固鋼板和預(yù)先錨固其上的上螺栓,基礎(chǔ)鋼板通過上螺栓被錨固在系梁的下端面。
下帶肋角鋼通過預(yù)先澆筑在橋墩蓋梁中的下螺桿和下錨固鋼板被錨固在橋墩蓋梁的側(cè)壁上。
阻尼器里安裝預(yù)應(yīng)力傳感器,外部設(shè)置有讀取器用來讀取阻尼器承受的應(yīng)力。
基礎(chǔ)鋼板上設(shè)有刻度,用來監(jiān)測滑動鋼板滑動的相對位移。
系梁和橋墩蓋梁之間設(shè)置有支座墊塊。
上帶肋角鋼和下帶肋角鋼為三角形狀。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案和現(xiàn)有技術(shù)相比有以下技術(shù)效果:
1、本實(shí)用新型在系梁下端面設(shè)置滑動鋼板,在系梁和蓋梁之間設(shè)置剛性拉桿,且剛性拉桿的上端和滑動鋼板鉸接,下端和橋墩蓋梁上的下帶肋角鋼鉸接,當(dāng)?shù)刭|(zhì)下沉和受到地震等自然沖擊力時,系梁和橋墩蓋梁之間會產(chǎn)生轉(zhuǎn)角,滑動鋼板滑動可以釋放系梁的位移,剛性拉桿鉸接的結(jié)構(gòu)可以消除轉(zhuǎn)角,使得橋梁仍然處于穩(wěn)定狀態(tài);
2、本實(shí)用新型還在剛性拉桿之間安裝了阻尼器,當(dāng)重載車輛經(jīng)過橋梁或者在地震等自然災(zāi)害的沖擊下,阻尼器可以起到一定的緩沖作用,進(jìn)而達(dá)到減震效果,同時在收到地震沖擊力時,由于在系梁和橋墩蓋梁之間剛性拉桿的存在,使得橋墩蓋梁和系統(tǒng)作為一個整體抵抗地震的變形,進(jìn)而通過阻尼器消除預(yù)應(yīng)力,減少對橋梁結(jié)構(gòu)的損壞。
3、通過在系梁和橋墩蓋梁之間設(shè)置剛性拉桿,剛性拉桿對系梁的拉力作用,避免了在施工時由于系梁內(nèi)部預(yù)應(yīng)力的存在,而導(dǎo)致梁端上翹的問題。
4、本實(shí)用新型還阻尼器內(nèi)部設(shè)置了拉力傳感器,在阻尼器外部設(shè)置了顯示裝置,可以用來監(jiān)測剛性拉桿承受的拉力大小,在基礎(chǔ)鋼板上設(shè)置刻度,用來監(jiān)測支座的位移。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的側(cè)面示意圖;
圖3為本實(shí)用新型的正面示意圖;
圖中各符號表示:1、上錨固鋼板;2、扣板;3、上螺栓;4、基礎(chǔ)鋼板;5、滑動鋼板;6、上帶肋角鋼;7、阻尼器;8、剛性拉桿;9、螺栓;10、下帶肋角鋼;11、下螺母;12、下錨固鋼板;13、下螺桿;14、系梁;15、支座墊塊16、橋墩蓋梁。
具體實(shí)施方式:
本實(shí)用新型提供了一種減震抗拉橋梁支座,如圖1,包括橋墩蓋梁16和設(shè)置在其上的系梁14,還包括基礎(chǔ)鋼板4,所述的基礎(chǔ)鋼板4錨固在系梁14的下端面,在基礎(chǔ)鋼板4的下表面上設(shè)置有多組扣板2,每組扣板2內(nèi)安裝有一個滑動鋼板5,扣板2使得滑動鋼板5僅可以沿橋面鋪設(shè)方向滑動;
還包括剛性拉桿8、阻尼器7和下帶肋角鋼10,所述的下帶肋角鋼10有多組且沿水平方向均勻設(shè)置在橋墩蓋梁16的一方側(cè)壁上,所述的剛性拉桿8豎直設(shè)置在每組滑動鋼板5與下帶肋角鋼10之間,其上端與滑動鋼板5鉸接,下端與下帶肋角10鋼鉸接;每個剛性拉桿8上設(shè)有一個阻尼器7。
在系梁14下端面設(shè)置滑動鋼板5,在系梁14和蓋梁之間設(shè)置剛性拉桿8,且剛性拉桿8的上端和滑動鋼板5鉸接,下端和橋墩蓋梁16上的下帶肋角鋼10鉸接,當(dāng)?shù)刭|(zhì)下沉和受到地震等自然沖擊力時,系梁14和橋墩蓋梁16之間會產(chǎn)生轉(zhuǎn)角,滑動鋼板5可以消除支座位移,剛性拉桿8鉸接的結(jié)構(gòu)可以消除轉(zhuǎn)角,使得橋梁仍然處于穩(wěn)定狀態(tài);
在剛性拉桿8之間安裝了阻尼器7,當(dāng)重載車輛經(jīng)過橋梁或者在地震等自然災(zāi)害的沖擊下,阻尼器7可以起到一定的緩沖、減震的作用,同時在收到地震沖擊力時,由于在系梁14和橋墩蓋梁16之間剛性拉桿8的存在,使得橋墩蓋梁16和系梁14作為一個整體抵抗地震的變形,減少對橋梁結(jié)構(gòu)的損壞。
當(dāng)橋梁施工過程中進(jìn)行系梁預(yù)應(yīng)力張拉時,會使梁端產(chǎn)生較大的上翹變形,傳統(tǒng)的抗拉支座無法滿足抗拉要求,容易產(chǎn)生支座破壞,最后導(dǎo)致整個橋梁力學(xué)形態(tài)發(fā)生變化,影響施工的進(jìn)行。剛性拉桿8的作用主要是抵抗施工過程中梁端上拔力。在剛性拉桿8之間安裝了阻尼器7,阻尼器7的作用是用來抵抗地震過程中產(chǎn)生的瞬間沖擊力,吸收地震能量,防止支座破壞和橋梁變形。
剛性拉桿8上端與滑動鋼板5鉸接,下端與下帶肋角鋼10鉸接是指,在每個滑動鋼板5下表面上設(shè)有一組上帶肋角鋼6,剛性拉桿8的上端和下端分別設(shè)有螺栓孔,剛性拉桿8的上端和下端分別通過螺栓與上帶肋角鋼6和下帶肋角鋼10鉸接。
基礎(chǔ)鋼板4固定設(shè)置在系梁14的下端面是指,在系梁內(nèi)部水平澆筑有上錨固鋼板1和預(yù)先錨固其上的上螺桿,基礎(chǔ)鋼板4通過上螺栓被錨固在系梁14的下端面。
下帶肋角鋼10通過預(yù)先澆筑在橋墩蓋梁中的下螺桿和下錨固鋼板12被錨固在橋墩蓋梁16的側(cè)壁
在橋梁支座工作工程中,剛性拉桿8會對基礎(chǔ)鋼板4和下帶肋角鋼10產(chǎn)生很強(qiáng)的拉力,通過在混凝土中預(yù)先澆筑上錨固鋼板1和下錨固鋼板12,可以使得基礎(chǔ)鋼板4和下帶肋角鋼10的固定更加穩(wěn)固,同時避免了由于較強(qiáng)拉力而使得剛性拉桿8對混凝土本身結(jié)構(gòu)的損害。
阻尼器7里安裝拉力傳感器,外部設(shè)置有讀取器用來讀取阻尼器承受的應(yīng)力。
通過在阻尼器7內(nèi)安裝預(yù)應(yīng)力傳感器,并在外部設(shè)置讀取器,阻尼器上刻度的作用是用來檢測施工和運(yùn)營過程中梁端上拔力的,保證其滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,對剛性拉桿8的安全性作出評估。
基礎(chǔ)鋼板4上設(shè)有刻度,用來監(jiān)測滑動鋼板5滑動的相對位移,用來檢測系梁14的位移大小。
系梁14和橋墩蓋梁16之間設(shè)置有支座墊塊15,支座墊塊15主要起傳遞荷載的作用,系梁上部荷載通過支座墊塊傳遞到橋墩蓋梁上。