缓冲消能的桥梁抗震挡块构造的制作方法

本发明涉及桥梁抗震和桥梁减隔震的技术领域，特别涉及一种缓冲消能的桥梁抗震挡块构造。

背景技术：

近年来我国经历了几次大地震，由于各种桥梁减隔震措施或构造设计不合理而致使桥梁结构产生损伤甚至发生灾难性倒塌事故已屡见不鲜，这将对地震灾区的救援重建工作产生严重的影响，增加震后维修加固费用，因此如何保证桥梁结构满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”始终都是桥梁工程研究的热点课题，进而达到减少地震灾害给人们带来的直接与间接经济损失。

在强烈的地震动作用下，梁体易产生较大的横桥向位移，若在横向挡块上没有设置合理有效的缓冲消能构造，易造成挡块局部被撞坏甚至发生横向落梁事故，这不可避免地将增加震后维修加固费用，其主要原因是在地震作用下梁体对挡块的撞击作用没有得到有效的缓冲或削减，同时在撞击过程中的能量也没有被耗散掉。

本申请人通过阅读大量国内外文献及桥梁抗震、减隔震方面的专利后发现很多桥梁减隔震装置均是从抗震挡块自身出发，很少从抗震挡块外增设缓冲消能抗震构造方面着手，同时这些装置的制造工艺较复杂且造价较高。鉴于此，本申请人一直致力于开发一种缓冲消能的桥梁抗震挡块构造，实现在强烈的地震动作用下，该构造可以非常有效地削弱梁体对抗震挡块的撞击作用并耗散地震能量，约束梁体过大的横桥向位移，减少横桥向落梁事故的发生，保证整个抗震救灾生命线工程的畅通和降低震后桥梁结构维修加固费用。

技术实现要素：

鉴于现有技术和装置、构造的上述不足，本发明提出了一种实现在强烈的地震动作用下可以非常有效地削弱梁体对抗震挡块的撞击作用并耗散地震能量，约束梁体过大的横桥向位移，减少横桥向落梁事故的发生，保证整个抗震救灾生命线工程的畅通和降低震后桥梁结构维修加固费用的缓冲消能的桥梁抗震挡块构造。

为达到上述目的，本发明提供了一种缓冲消能的桥梁抗震挡块构造：

一种缓冲消能的桥梁抗震挡块构造，设置在盖梁与梁体的结合部。盖梁顶面上设置有减隔震支座，梁体支撑于所述减隔震支座上，盖梁两端部分别设置有混凝土抗震挡块；若干波浪式钢筋平直段端部嵌固于混凝土抗震挡块中，钢筋的波浪式部分裸露于挡块外表面与梁体外表面之间；梁体预埋件上与波浪式钢筋对应部位焊接有一块与所述波浪式钢筋相垂直的钢板；波浪式钢筋的裸露部分和钢板悬臂端端部上包裹一层橡胶。

进一步地，所述波浪式钢筋裸露部分成“M”形，所述钢筋平直段端部与混凝土抗震挡块内配置的钢筋联接。在所述混凝土抗震挡块浇筑前，所述波浪式钢筋平直段端部应先与混凝土抗震挡块内配置的钢筋绑扎在一起，所述波浪式钢筋裸露部分成M形。

进一步地，所述波浪式钢筋和所述钢板上所包裹的橡胶层在抗震挡块混凝土浇筑前后均可进行，所述的外包橡胶层可通过细钢丝绑扎或胶水粘接等与所述波浪式钢筋裸露部分固定在一起。

进一步地，所述钢板悬臂端端部宽度大于所述波浪式钢筋的分布宽度。

本发明所提供的缓冲消能的桥梁抗震挡块构造与现有技术相比，具有以下有益效果：

1）本发明由于设置有波浪式钢筋，强烈的地震动作用下梁体沿横桥向运动时梁体预埋件上焊接的钢板首先与波浪式钢筋外包橡胶层接触，可以对梁体撞击作用起到很好的缓冲效果，同时由于波浪式钢筋存在初始的弯曲变形，波浪式钢筋在整个抗震挡块构造中成为薄弱部分，在钢板对波浪式钢筋的撞击过程中可以进一步发生弯曲变形，耗散地震能量，并且波浪式钢筋发生弯曲变形时也对梁体撞击起到了缓冲作用犹如弹性支撑，地震作用下梁体与挡块的撞击作用将可以得到进一步的减小，整个过程对混凝土抗震挡块起到了很好的缓冲与保护作用，并且也充分发挥了钢筋较好的延性和包裹的橡胶层来缓冲撞击作用和耗散地震能量。

2）本发明的缓冲效果可通过改变波浪式钢筋参数等进行调节，以满足不同桥梁结构的抗震需求。

3）本发明的施工便捷，成本较低，具有较大的工程应用价值。

附图说明

图1为具体实施例缓冲消能的桥梁抗震挡块构造的结构参考图；

图2为图1的A-A截面示意图；

图3为图1的B处放大示意图。

图4为图1的波浪式钢筋包裹橡胶层部分的钢筋断面放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的构思、具体细节及获得的技术效果作进一步说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的缓冲消能的桥梁抗震挡块构造。如图1—图4所示，该桥梁抗震挡块包括盖梁1、梁体2、若干波浪式钢筋3，所述盖梁1的顶面上设置有减隔震支座4，所述梁体2支撑于所述减隔震支座4上，在所述盖梁1的两端部分别设置有混凝土抗震挡块5，所述波浪式钢筋3的平直段端部嵌固于所述抗震挡块5中，在所述梁体预埋件6上焊接有一块与所述波浪式钢筋垂直的钢板7，在所述波浪式钢筋3的裸露部分和所述钢板7的悬臂端端部上包裹一层橡胶8。

具体的，根据桥梁结构实际抗震或减隔震设计的需要，预先将一定长度、数量、直径的钢筋中部弯成波浪的形状如图3所示，用细钢丝将橡胶层8固定于波浪式钢筋3上，然后将波浪式钢筋平直段端部与挡块内配置的钢筋绑扎在一起，最后浇筑混凝土形成带波浪式钢筋的桥梁抗震挡块，然后在梁体预埋件上焊接一块与波浪式钢筋垂直的钢板，钢板处于波谷位置，并在钢板悬臂端端部包裹一层橡胶，这样便形成了缓冲消能的桥梁抗震挡块构造。本发明结构简单，传力路径明确，施工方便快捷，通过合理的计算分析可达到有效缓冲桥梁梁体对横向挡块的撞击作用，从而提高桥梁结构的整体抗震性能。

在其他具体实施例中，本实施例的钢板可替换为波浪式钢筋。桥梁的纵桥向挡块、桥台位置均可以采用本发明。

本实施例的缓冲消能的桥梁抗震挡块构造的应用情况如下：

在正常使用荷载和小震作用下，该构造的波浪式钢筋与梁体预埋件上焊接的钢板端部存在一定的间隙，此时该构造不影响梁体位移及变形，桥梁结构可通过减隔震支座自身来消耗地震能量。

在强烈的地震动作用下梁体横桥向将发生较大的位移，梁体预埋件上焊接的钢板与该构造波浪式钢筋外包的橡胶层接触，由于波浪式钢筋初始弯曲变形的存在，在梁体撞击作用下，波浪式钢筋可以进一步发生弯曲变形来消耗地震能量，在整个变形过程中对梁体撞击挡块起到了很好的缓冲效果并且耗散了地震能量，同时也降低了梁体对挡块的撞击作用，有效的降低了横向挡块的碰撞破坏和横向落梁的发生。该构造充分利用了波浪式钢筋较好的延性来缓冲撞击作用和耗散地震能量，并显著提高了桥梁结构的整体抗震性能。

以上所述的仅是本发明的较佳具体实施例。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，无需创造性劳动就可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。