一种公路桥梁独柱墩用防倾覆支撑装置

1.本实用新型涉及公路桥梁结构技术领域，尤其涉及一种公路桥梁独柱墩均适用的支撑技术。


背景技术：

2.随着交通的不断发展，单纯的地上道路无法满足日益增长的交通需求，特别是城市交叉路口以及分流路段极易造成拥挤；再加上高速公路的建设需要避开农田等地上设施，地上空间需要被充分利用，于是高架道路被广泛建设利用。然而，高架公路和桥梁存在非常大的弊端——当独柱墩的稳定性不足时发生没有征兆的脆性破坏，极难预防预测，导致严重事故。特别是交通量较大的公路和桥梁，由于本身荷载较大且不均匀，若稳定性不足则极易出现倾覆。许多事故中，在交通量较大的公路桥梁上已设置抗倾覆加固的情况下仍然发生强度破坏，导致侧翻。可见目前的公路桥梁独柱墩抗倾覆构造存在强度不足、稳定性差的问题，安全隐患较大。
3.因此，需要提供一种新型独柱墩防倾覆方式，以提高公路桥梁独柱墩承受荷载时的安全性、稳定性。


技术实现要素：

4.本实用新型克服现有技术的不足，所要解决的问题是：提供一种用于公路桥梁独柱墩防倾覆的支撑装置，设置在路面桥面下方，当抗倾覆加固发生破坏时提供支撑，以提高路桥的安全性和稳定性。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：开发一种基于钢结构的高稳定性支撑装置，用于防止路面侧翻。
6.具体的技术方案包括以下几个方面：
7.第一方面，一种钢结构组成的支撑装置。由于钢结构韧性高、性能稳定等优点，选用钢结构组成支撑装置。
8.第二方面，本实用新型的“x”形支撑装置结点处理。如图4所示：装置整体由钢材组成，结点处均为螺栓铰接，上面两结点由钢索连接，3为钢索，6为钢板，装置整体受压时钢索受到拉力，装置给路面桥面向上的支撑力，有效防止倾覆。
9.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型提供了一种用于防止独柱墩公路桥梁倾覆的支撑装置，极大提高了公路桥梁的安全性、稳定性；该支撑装置具有较强可塑性、稳定性，不易发生脆性断裂，有效保障了交通安全，降低了人员伤亡和财产损失。
附图说明
10.图1为图2的未加装本实用新型的对照模拟示意图；
11.图2为加装本实用新型的桥面承受荷载时变形程度模拟图；
12.图3为本实用新型实施例提供的一种公路桥梁独柱墩用防倾覆支撑装置示意图；
13.图4为本实用新型提供的独柱墩防倾覆支撑装置的细节图；
14.图中：1为桥面板，2为混凝土独柱墩，3为钢索，4为钢梁，5为螺栓连接铰结点，6为钢板。
具体实施方式
15.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.如图1、图2所示，本实用新型实施例提供了两种情况下的桥面变形程度对比模拟。通过受到荷载时桥面的变形程度的模拟对比，可以看到在设置有本实用新型装置的情况下，桥面最大变形程度大大降低且变形分布更均匀。这说明本实用新型设置在桥面下变形程度最大处时可以使桥梁路面承受更大荷载，且不发生倾覆。
17.如图3所示，本实用新型实施例提供了一种公路桥梁独柱墩用防倾覆支撑装置，包括3钢索和4钢梁以及5螺栓铰结点。
18.所述支撑装置为“x”形、类似马扎结构的钢结构装置，当装置受到向下的力时，两根钢梁以螺栓铰结点为中心有旋转趋势，而此时钢索内部产生拉力，阻止结构的变形，从而对桥面产生向上的支撑约束力，避免倾覆，从而避免交通事故的发生。
19.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。


技术特征：
1.一种公路桥梁独柱墩用防倾覆支撑装置，其特征在于，包括“x”形支撑装置结构形态，设置在结构上的钢索(3)、钢梁(4)以及螺栓连接铰结点(5)。2.如权利要求1所述的一种公路桥梁独柱墩用防倾覆支撑装置，其特征在于，所述结构中的钢索(3)承受横向拉力，为结构稳定提供主要约束，钢梁(4)为结构提供强度和稳定性，使得结构安全、可靠。

技术总结
本实用新型属于公路桥梁结构领域，具体涉及一种基于钢结构的公路桥梁独柱墩用防倾覆支撑装置，包括装置的结构形态和结构上的螺栓、钢索，通过模拟变形程度确定最大变形位置，安装此装置以达到防止路面桥面倾覆的目的。本实用新型安装成本较低，结构简洁，可以降低安装的门槛。并且结构设计合理，稳定可靠，能够有效地防止桥面倾覆的事故发生。效地防止桥面倾覆的事故发生。效地防止桥面倾覆的事故发生。


技术研发人员：黄亮 段继鑫 刘家钰 梁春雨 王玉珏 王星 赵策 蒋兵妍 贾若雅 巫强生 王昊阳
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：2022.02.20
技术公布日：2022/9/20