基于体外预应力在地震作用下防落梁的限位结构的制作方法

本发明属于桥梁领域，具体涉及一种基于体外预应力在地震作用下防落梁的限位结构。

背景技术：

当桥梁遭受强烈地震时，桥梁将在瞬间承受很大荷载，从而产生较大位移，产生的位移超过了梁的搁置长度或因挡块强度不足时会造成落梁，落梁会带来不可挽回的严重损失。限制位移最直接的方法之一是采用限位措施，使上部结构的振动受到约束。目前的通用做法是在桥梁的墩台顶部设置横向防震挡块，主梁之间设置防落梁链或拉杆，但当遭受较强的地震作用时，常见的防震措施仍不足以阻止纵向落梁。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种限位结构，以限制梁端部因地震产生的横向及纵向位移，保证其在地震作用下的预期性能。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于体外预应力在地震作用下防落梁的限位结构，包括主梁及设置在主梁端头处的限位桥墩，所述限位桥墩上方设有隔挡体及挡块，所述隔挡体沿主梁横向方向设置并将两纵向相接的主梁隔挡开来，所述挡块有若干个，间隔设置在隔挡体侧面处并形成用于卡嵌主梁腹板的限位槽，所述主梁腹板与两侧挡块之间通过锚具拉紧。

进一步，各所述挡块上包裹有钢板。

进一步，所述主梁腹板与两侧挡块之间设有橡胶垫。

进一步，所述锚具为预应力钢筋。

本发明的有益效果在于：主梁及限位桥墩上对应设有限位构造，通过嵌合、拉紧实现了主梁在限位桥墩上的横纵向约束及变形吸能，有效防止了地震中主梁在横向与纵向方向的落梁，从而使桥梁在地震后仍能够继续使用，保持通畅，降低甚至消除了因地震带来的人员伤害及财产损失。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为主梁与限位桥墩的立体结构图示意图；

图2为本发明的结构原理图；

图3为主梁腹板处局部示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图所示，本发明中的基于体外预应力在地震作用下防落梁的限位结构，包括主梁1及设置在主梁1端头处的限位桥墩2，所述限位桥墩2上方设有隔挡体21及挡块22，所述隔挡体21沿主梁1横向方向设置并将纵向相接的主梁1隔挡开来，所述挡块22有若干个，间隔设置在隔挡体21侧面处并形成用于卡嵌主梁1腹板的限位槽，所述主梁腹板与两侧挡块22之间通过锚具拉紧。具体的，隔挡体21设置在主梁1端头处并将纵向相接的主梁1隔挡开来，有效防止了因地震造成的主梁1纵向位移传递；各主梁腹板两侧均有挡块22，有效防止了因地震造成的主梁1横向位移。本实施例通过其特殊的限位构造实现了主梁1与限位桥墩2间的约束，限制了主梁1与限位桥墩2间的横、纵向相对位移。若限位桥墩2设置在终端处，此时，隔挡体21设置在限位桥墩2上方一侧，挡块22则间隔设置在隔挡体21的一侧。

本实施例中，挡块22及隔挡体21与限位桥墩2为一体结构，各所述挡块22上包裹有钢板3，主梁的腹板插装在挡块22形成的限位槽中，且腹板与两侧挡块22之间设有橡胶垫4，主梁1与挡块22间通过锚具拉紧。此处的锚具为预应力钢筋5，每处腹板与挡块22间至少有一根预应力钢筋5。

该限位结构中，限位桥墩顶部的限位槽嵌入主梁1，限制了主梁1在地震作用下横向的墩梁位移；预应力钢筋5有多根，均穿过主梁腹板、橡胶垫4、挡块22以及包裹挡块的钢板3并用配套的锚具锚固于钢板3外侧；地震作用下，预应力钢筋5作为第一道“防线”，通过其变形吸收大部分能量，从而减小墩梁相对位移，并且能够减小主梁对隔挡体22的撞击力，预应力钢筋5被剪断后，隔挡体22作为第二道“防线”，进一步降低主梁纵向位移。另外，依附于主梁端腹板外侧的橡胶垫4在一定程度上又吸收了主梁在横向上的地震能量。挡块22由混凝土制成，其在预应力钢筋5和地震作用下可能被压碎，包裹在外部的钢板3能够使限位桥墩顶部的混凝土和钢筋保持良好的整体性能，不至于过早破坏失去作用。

综上，限位桥墩对主梁的相对位移通过预应力钢筋5、橡胶垫4、钢板3、挡块22及隔挡体21进行限制。桥梁在地震作用下，首先将地震作用传给限位桥墩2，限位桥墩2再将地震作用传给上部主梁1；预应力钢筋5及橡胶垫4作为地震作用下的耗能防线。具体的，首先是抗震的第一道防线发生破坏，即主梁与限位桥墩之间的连接件—预应力钢筋5发生破坏；在发生破坏过程中，通过变形吸收一部分地震能量。第二道防线，限位桥墩2及其上隔挡体22的自身发挥限制作用，限制主梁1与墩梁之间的相对位移；在破坏过程中，主梁腹板与限位桥墩之间的橡胶垫4通过碰撞变形和摩擦作用进一步吸收地震能量。通过上述措施，共同实现限制墩梁相对位移，防止落梁的目的。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。