一种多重保护主梁防落梁的耗能装置的制作方法

本实用新型涉及桥梁抗震和减震领域，具体涉及一种多重保护主梁防落梁的耗能装置及其制作方法。

背景技术：

近三十年来，国内外地震灾害频发，许多桥梁倒塌或者严重损伤，切断了震区交通生命线，造成了巨大的生命财产损失；在历次地震中桥梁典型破坏形态包括：落梁震害、支座滑移、伸缩缝破坏、挡块破坏、相邻主梁碰撞震害及桥台开裂震害；目前中小跨径桥梁普遍采用板式橡胶支座，板式橡胶支座的滑动机制有助于减小上部结构的地震响应，并在一定程度上保护桥墩以及基础免于较大的地震破坏；但是，在一些高烈度地区，桥梁在地震作用下将发生较大的位移，当位移超过允许值后将导致上部结构发生碰撞或者落梁震害，严重影响震后救援工作的开展。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多重保护主梁防落梁的耗能装置及其制作方法，采用减震装置和拉索的组合，解决桥梁在地震作用下易发生纵、横桥向大幅偏位和落梁的缺陷，提高桥梁结构的抗震性能。本实用新型所采用的技术方案为：包括桥墩以及设置在其上的梁体，在桥墩与梁体之间自下而上依次有支座垫石和橡胶支座，在桥墩和梁体之间还张拉有拉索，所述桥墩和梁体中间还设有减震装置。

所述拉索一端通过球形连接部与梁体连接，所述梁体上还设有用于球形连接部滑动的钢导槽，所述拉索另一端通过球形扩大端与设置在桥墩上的带有预留钢束孔的水平预埋钢板连接。

所述钢导槽通过预埋钢板焊接于梁体。

所述拉索的球形连接部和球形扩大端均为采用球形钢套管压制成形的索扣。

所述减震装置包括设置在桥墩上方和梁体下方的使用超韧性纤维混凝土UTFC浇筑的纵向挡块，所述纵向挡块相邻面设置有减震垫块。

本实用新型的有益效果是：

由于设置带有减震装置和拉索，当桥梁受到中小地震作用时，通过减震装置来限制梁体产生过大的位移减震耗能并防止相邻两梁体发生硬性碰撞。当桥梁受到大震作用时，拉索发挥作用，能同时限制梁体纵向和横向过大的位移幅值，防止落梁震害的发生，提高桥梁整体抗震性能水平，延长使用寿命。

由于纵向挡块采用超韧性纤维混凝土UTFC浇筑，具有更加安全可靠的效果，而且可以通过调整超韧性纤维混凝土UTFC的配比和拉索的束数满足不同工程抗震的设计需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的纵向挡块区域放大图。

图3为本实用新型实施例2的结构示意图。

图4为本实用新型实施例2的纵向挡块区域放大图。

图5为本实用新型横截面图。

图6为本实用新型中钢导槽的结构示意图。

图7为本实用新型中钢导槽的横断面图。

图8为本实用新型中水平预埋钢板俯视图。

图中：1-桥墩，2-支座垫石，3-橡胶支座，4-梁体，5-球形连接部，6-球形扩大端，7-钢导槽，8-预埋钢板，9-焊缝，10-拉索，11-水平预埋钢板，12-纵向挡块， 13-减震垫块，14-预留钢束孔，15-预埋钢筋。

具体实施方式

本领域内的超韧性纤维混凝土Ultra-high Toughess Fiber Concrete(UTFC)为一专有名称，在本实用新型中一般是指具有超高强度、高延性、高和易性、耐久性好且能适用于浇筑抗震挡块的混凝土，其是相对普通混凝土、高性能混凝土而言的另一类力学综合性能更加优异的混凝土材料，例如活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土、注浆纤维混凝土、密实配筋复合材料或工程胶凝复合材料等，但优选为活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土或注浆纤维混凝土。

实施例1

如图1、5所示，一种多重保护主梁防落梁的耗能装置及其制作方法，其特征在于，包括桥墩1，在桥墩1上方设置有支座垫石2，所述支座垫石2上设有支撑在梁体4下方的橡胶支座3，在桥墩1和梁体4之间还张拉有拉索10，如图2所示，桥梁行车方向桥墩顶部的两侧和梁体相应位置的底部设有纵向挡块12，纵向挡块12的相邻面均固定连接有减震垫块13。

本实施例的拉索10采用高强度低压缩量且具有耗能功能的钢绞线，其单束公称直径为15.24mm，其抗拉强度为1970MPa。

钢导槽7制作时其靠近桥墩的一端已进行封堵，远离桥墩的另一端待拉索10的连接部5安装完毕后采用相应的堵头进行封堵，以防连接部5在使用过程中滑出。

本实用新型充分发挥了纵向挡块12限制滑移位移幅值和耗能的作用以及拉索10 防止落梁、减轻震害的作用，起到了很好的减隔震作用，显著提高了桥梁结构的安全性。

实施例2

如图3、5所示，一种多重保护主梁防落梁的耗能装置及其制作方法，其特征在于，包括桥墩1，在桥墩1上方设置有支座垫石2，所述支座垫石2上设有支撑在梁体4下方的橡胶支座3，在桥墩1和梁体4之间还张拉有拉索10，如图4所示，桥墩外侧梁体1相应位置的底部设有纵向挡块12，纵向挡块12与桥墩1的相邻面固定连接有减震垫块13。

以上实施例的减震垫块13可替换为泡沫塑料垫块或橡胶垫块等。

本实用新型结构简单，力学模型清晰明确，施工快捷方便，通过合理的分析计算可有效耗散地震能量，达到梁体4纵横向限位和耗能的目的，从而提高桥梁结构整体的抗震性能。