一种连通式拉索限位器的制作方法

本申请涉及桥梁技术、地震技术领域，具体的说是一种连通式拉索限位器。

背景技术：

我国中小跨径桥梁主要采用的支座布置形式是全桥布置板式橡胶支座或中墩板式橡胶支座，边墩四氟滑板橡胶支座。这种桥型由于支座和梁体及桥墩间没有任何连接，仅依靠摩擦来传递水平地震力，在地震中支座会产生很大的位移，往往造成严重的落梁和碰撞等灾害。目前我国常用的限位装置有钢板限位装置、预应力钢绞线限位装置和缆索限位装置三种，分别为钢板限位器、预应力钢绞线限位器和缆索限位器。

发明人发现，钢板限位装置会对桥梁正常使用状态下由温度变化等引起的墩梁相对位移起到限制作用，从而导致限位装置或桥梁结构被破坏；预应力钢绞线限位装置和缆索限位装置虽然可以通过预留初始松弛量来避免这一问题，但由于这两种限位装置的工作原理是通过钢绞线或缆索绷紧产生的回复力起到限位效果的，只能限制主梁在单一方向的位移，当出现相反方向的墩梁相对位移时，钢绞线或缆索会处于松弛状态，不能产生回复力，因此，难以满足在同一跨桥梁两侧的缆索限位装置同时起到限位作用的需求。

技术实现要素：

本申请的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种连通式拉索限位器，可以有效限制地震作用下墩、梁之间的双向相对位移，防止发生落梁，同时还可以通过设置自由程保证限位器不会约束桥梁在正常使用状态下发生的变形，可以通过设计限位器力与位移的关系，保护墩底不发生弯曲破坏和剪切破坏。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种连通式拉索限位器，包括第一连接板、第二连接板和拉索，所述第一连接板用于连接梁底，第二连接板用于连接墩顶，所述第一连接板上设有第一固定柱，所述第二连接板上设有第二固定柱，所述拉索缠绕在第一固定柱和第二固定柱上，用于形成缠绕部将第一固定柱和第二固定柱连接，所述第一固定柱对应缠绕部的两侧分别设置有两个第一限位环，所述第一限位环与缠绕部之间均留有间隙，用于限制拉索沿第一固定柱轴向在限定范围内滑动，所述第二固定柱上对应缠绕部的两侧分别设置有两个第二限位环，所述第二限位环与缠绕部之间留有间隙，用于限制拉索沿第二固定柱轴向在限定范围内滑动。

进一步地，所述第一连接板配合有第一预埋板，用于预先埋设在梁底内部，所述第一连接板通过第一预埋板连接梁底，所述第二连接板配合有第二预埋板，用于预先埋设在墩顶内部，所述第二连接板通过第二预埋板连接墩顶。

进一步地，所述第一预埋板和第一连接板通过螺纹紧固件连接固定，所述第二连接板与第二预埋板通过螺纹紧固件连接固定。

进一步地，所述第一连接板有两个，且相对设置，第一固定柱的两端分别连接两个第一连接板；所述的第二连接板有两个，且相对设置，第二固定柱的两端分别连接两个第二连接板。

进一步地，所述的第一固定柱和第二固定柱轴线平行布置，第一固定柱与第二固定柱之间留有间隙。

进一步地，所述第一限位环和第二限位环结构相同，均为两个半圆环对接形成的环状结构，且其向心侧贴合第一固定柱或第二固定柱。

进一步地，所述半圆环通过紧固件对接，用于限制第一限位环沿第一固定柱的相对滑动和限制第二限位环沿第二固定柱的相对滑动。

进一步地，所述拉索以逐圈缠绕的方式沿第一固定柱和第二固定柱轴线方向分布，形成单层多匝结构。

进一步地，所述拉索由钢绞线、高强度钢丝绳或碳纤维束制成。

进一步地，两个第一限位环可以分别沿第一固定柱相对滑动以调整两个第一限位环的间距，两个第二限位环可以分别沿第二固定柱相对滑动以调整两个第二限位环间距。

与现有技术相比，本申请具有的优点和积极效果是：

(1)通过拉索的环绕式布置方式，确保在地震发生时纵桥向两个方向上拉索均可以绷紧提供回复力，从而限制墩梁之间的相对位移在一个可控的范围之内，防止发生落梁，亦可通过调整拉索长度来设置自由程，满足桥梁在正常工作状态下的纵向位移需求；

(2)可通过选择拉索型号、长度等参数，灵活设计限位器自由程长度及拉索限位段的刚度，可以通过调整限位环与拉索横向间隙来设计限位器的横向自由程。通过对上述参数的设计，本方案可以满足不同结构形式和地震动参数下的限位要求；

(3)相比挡块等限位装置，拉索装置本构关系清晰，传力途径明确，可通过计算确定设计位移，实现力与位移的平衡，保护墩底不发生弯曲破坏和剪切破坏。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本申请实施例1的拉索限位器的正视图；

图2为本申请实施例1的拉索限位器的侧视图；

图3为本申请实施例1的拉索限位器的横向断面图；

图4为本申请实施例1的拉索限位器布置在桥梁上的位置示意图；

图5为本申请实施例1的拉索限位器与梁底、墩顶配合示意图；

图6为本申请实施例1的拉索限位器约束变形时的结构示意图；

图7为本申请实施例1的拉索限位器约束变形时的侧视图。

其中：1-第一预埋板，2-第二预埋板，3-第一连接板，4-第二连接板，5-拉索，6-索夹，7-限位环，8-紧固螺栓，9-锚固螺栓。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术中所介绍的，现有技术钢板限位器会对桥梁正常使用状态下由温度变化等引起的墩梁相对位移起到限制作用，从而导致限位装置或桥梁结构被破坏；预应力钢绞线限位装置和缆索限位装置虽然可以通过预留初始松弛量来避免这一问题，但由于这两种限位装置的工作原理是通过钢绞线或缆索绷紧产生的回复力起到限位效果的，只能限制主梁在单一方向的位移，当出现相反方向的墩梁相对位移时，钢绞线或缆索会处于松弛状态，不能产生回复力，因此，难以满足在同一跨桥梁两侧的缆索限位装置同时起到限位作用的需求，针对上述技术问题，本申请提出了一种连通式拉索限位器。

实施例1

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出了一种连通式拉索限位器。

连通式拉索限位器安装桥梁上，桥梁主梁梁体和墩顶或盖梁顶设置预埋板，在预埋板上安装第一连接板、第二连接板，将拉索绕过第一连接板和第二连接板并用索夹夹紧，在第一连接板和第二连接板上设有限位环，构成拉索限位器，从而起到双向限位且纵、横向拉索限位自由程不同的效果。

具体的，连通式拉索限位器包括第一连接板3、第二连接板4和拉索5，所述第一连接板用于连接梁底，第二连接板用于连接墩顶，所述第一连接板上设有第一固定柱，所述第二连接板上设有第二固定柱，所述拉索缠绕在第一固定柱和第二固定柱上，用于形成缠绕部将第一固定柱和第二固定柱连接，所述第一固定柱对应缠绕部的两侧分别设置有两个第一限位环7，所述第一限位环与缠绕部之间均留有间隙，用于限制拉索沿第一固定柱轴向在限定范围内滑动，所述第二固定柱上对应缠绕部的两侧分别设置有两个第二限位环，所述第二限位环与缠绕部之间留有间隙，用于限制拉索沿第二固定柱轴向在限定范围内滑动；

所述第一连接板配合有第一预埋板1，用于预先埋设在梁底内部，所述第一连接板通过第一预埋板连接梁底，所述第二连接板配合有第二预埋板2，用于预先埋设在墩顶内部，所述第二连接板通过第二预埋板连接墩顶。

结合图1，所述的第一连接板底部焊接有底座，底座上开设有螺栓孔，第一预埋板和第一连接板通过螺纹紧固件连接固定，所述第二连接板底部焊接有底座，底座上同样开设有螺纹孔，第二预埋板和第二连接板通过螺纹紧固件连接固定，所述的螺纹紧固件选用锚固螺栓9。

理解的是，所述的第一连接板与第二连接板连接桥梁的方式可以有多种，可以取消两个预埋板的设置，使两个连接板分别连接梁底和墩顶，其方式可以选用焊接到梁底内部钢结构或螺栓锚固的方式。

进一步地，所述第一连接板有两个，且相对设置，第一固定柱的两端分别连接两个第一连接板；所述的第二连接板有两个，且相对设置，第二固定柱的两端分别连接两个第二连接板；所述第一固定柱和第二固定柱的连接方式选用焊接，保证其连接的刚度；

进一步地，所述第一限位环和第二限位环结构相同，均为两个半圆环对接形成的环状结构，且其向心侧贴合第一固定柱或第二固定柱；所述半圆环通过紧固件对接，用于限制第一限位环沿第一固定柱的相对滑动和限制第二限位环沿第二固定柱的相对滑动；所述紧固件选用紧固螺栓8。

两个第一限位环可以分别沿第一固定柱相对滑动以调整两个第一限位环的间距，两个第二限位环可以分别沿第二固定柱相对滑动以调整两个第二限位环间距。

通过调节第一限位环和第二限位环的位置，从而调节拉索在第一固定柱和第二固定柱上的滑动范围，对其自由程进行调节，不会约束桥梁在正常使用状态下发生的变形。

需要特别指出的是，本申请的技术要点之一是限位器中拉索与第一连接板、第二连接板的连接方式。三者的连接方式请见图1、图3、图6及图7，当地震发生时，限位器第一连接板3和第二连接板4间将产生相对位移，当相对位移超过预设行程时，拉索5开始受力变形绷紧，产生回复力起到限位作用。地震结束后，拉索逐渐回复到初始布置状态；

本申请的技术要点之二是拉索5的组装及布置方式，通长拉索5按照设计尺寸确定总长度，然后直接逐圈缠绕在第一连接板3及第二连接板4对应的第一固定柱和第二固定柱上，单根拉索逐圈缠绕的方式可以使拉索在地震作用下自行调整单圈的尺寸，同时也确保了拉索有足够的伸长量，不会被拉断。

优选的，所述拉索由钢绞线、高强度钢丝绳或碳纤维束制成。

当然，理解的是，由于不同的桥梁的梁体、桥墩之间的间距是不同的，需要施加的限位力度和限位距离也是不确定的，因此：所述拉索为单根拉索按照设计的形状尺寸绕制而成，并通过锚固装置连接成环形；所述拉索长度不定，可根据需要选取不同长度；所述拉索直径不定，可根据需要选取不同尺寸；根据需求对其进行调整，适用于各种使用橡胶支座的中、小跨径连续梁桥，起限位作用。

实施例2

本申请的另一典型实施例，还提供一种上述拉索限位器的安装方法，包括以下步骤：

步骤一：在梁底设置第一预埋板1、盖梁顶设置第二预埋板2，第一预埋板和第二预埋板背面焊有带弯钩的钢筋；

步骤二：第一连接板3通过锚固螺栓9固定于第一预埋板1下，第二连接板4通过锚固螺栓9固定于第二预埋板2上；

步骤三：通长限位拉索5按照设计尺寸确定总长度，然后直接逐圈缠绕在第一连接板3及第二连接板4对应的第一固定柱和第二固定柱上，通过索夹6夹紧；

步骤四：按设计尺寸在上下连接板的固定柱上安装第一限位环和第二限位环7，并用紧固螺栓8锁紧。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。