一种三向限位缓冲耗能型桥梁抗震挡块结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三向限位缓冲耗能型桥梁抗震挡块结构，桥梁抗震挡块结构主要包括钢牛腿、挡块下部结构和挡块上部结构；钢牛腿固定在桥梁活动支座附近的桥墩顶部顺桥向的侧面，挡块下部结构通过螺栓固定在钢牛腿的顶部；挡块上部结构的下部设置有凹槽，挡块上部结构通过螺栓固定在桥的主梁的底部；挡块下部结构的上部设置有碰撞块。本实用新型专利技术能有效限制梁体和桥墩之间在顺桥向、横桥向和竖向的相对较大位移，减小活动支座和伸缩缝的损坏，防止梁体发生顺桥向和横桥向落梁危害以及梁体发生竖向脱离支座，引起的支座损坏，梁体翘起损坏，梁体和支座间的竖向碰撞损坏；且构造简单，施工方便，易于维修更换，适用于新桥和旧桥。

A three direction limit buffer energy dissipation bridge seismic block structure

The utility model discloses a limiting buffer to three energy type bridge seismic block structure, seismic block structure mainly includes steel bracket, block substructure and superstructure block; the steel bracket is fixed on the top of the pier near the bridge along the side of the movable support to the bridge, the lower part of the structure through the bolt at the top of the block fixed on the steel bracket; the upper structure of the lower retaining block is provided with a groove, the upper block structure through the bolt is fixed on the bottom of the bridge girder; the upper block retaining structure are provided with lower collision block. The utility model can effectively limit between girder and pier in the longitudinal, transverse and vertical displacement is relatively large, the damage reduction activity of the bearings and expansion joints, to prevent falling beam harm and vertical beams from the bearing beam body along the bridge and across the bridge, causing bearing damage, the beam tilt the collision damage, the vertical beam and a support between the damage; and has the advantages of simple structure, convenient construction, easy maintenance and replacement, suitable for the bridge and the old bridge.

【技术实现步骤摘要】
一种三向限位缓冲耗能型桥梁抗震挡块结构
本技术属于桥梁抗震
，具体涉及一种三向限位缓冲耗能型桥梁抗震挡块结构。
技术介绍
近年来，随着我国经济的快速发展和全面建设小康社会的需要，我国修建了大量的公路。2015年5月23日，交通运输部公布的数据显示：截至到2015年底，我国公路总里程已达457.73万公里，其中公路桥梁77.92万座、4592.77万米。为了提高公路的运输效率，保护公路沿线的生态环境，节省土地资源，以桥代路的思想将会引领未来的基础设施建设。但是我国修建的桥梁多处于地震频发地段，一旦在地震中遭到破坏，不仅造成巨大的经济损失，还会造成交通系统瘫痪，引起更为严重的间接损失。开展桥梁抗震、减震技术的研究工作，对于提高其抗震能力，特别是抗大震的能力，提高整个国家对地震等大自然灾害的抵御能力具有至关重要的现实意义和理论价值。经调查在过去几十年里发生的地震中，桥梁发生的震害形式主要包括：活动支座由于产生过大位移而损坏；梁体和桥墩之间由于产生相对较大位移，引起梁体发生顺桥向或横桥向的落梁震害；对于设置伸缩缝的梁式桥，较大的上部梁体位移还会引起相邻梁体在伸缩缝处的直接碰撞，不仅在碰撞区域产生严重的局部破坏，还会增大伸缩缝的宽度影响车辆的正常通行；伸缩缝处相邻梁体的碰撞还会把碰撞力的效应，传到桥墩底部，引起桥墩底部的损坏；地震波引起桥梁较大的竖向位移，常常导致上部梁体脱落支座，不仅引起支座损坏和梁体发生竖向的翘曲损坏，还会引起支座和梁体间的竖向碰撞损坏；在顺桥向和横桥向，抗震挡块和梁体之间较大的碰撞力，还会引起抗震挡块结构自身的损坏。目前我国的桥梁工作者常常在桥墩盖梁顶部的横桥向两侧设置钢筋混凝土挡块，依靠钢筋混凝土挡块和梁体间的碰撞力限制梁体横桥向产生的相对较大位移，防止梁体横桥向落梁震害。但地震中桥梁也常常在顺桥向和竖向产生较大位移，引起多种震害，具体如下：支座损坏；梁体发生顺桥向落梁损坏；伸缩缝处的碰撞损坏；梁体竖向翘曲损坏；梁体和支座间发生的竖向碰撞损坏等。但是我国对限制梁体顺桥向相对较大位移和梁体竖向相对较大位移的研究比较缺乏。另外，现阶段我国常用的限制梁体横桥向相对较大位移的钢筋混凝土挡块和梁体之间的碰撞是混凝土之间的刚性碰撞，容易造成碰撞区域的局部损坏，而且较大的碰撞力会把钢筋混凝土和梁体之间的碰撞效应传到桥墩底部，引起桥墩底部的损坏。为了克服抗震挡块的以上缺陷，本领域的技术人员迫切需要开发一种新型的三向限位抗震挡块结构，不但要限制上部梁体在横桥向、顺桥向和竖向的三向较大位移，还要能缓冲桥梁挡块和梁体间的碰撞效应，减小碰撞区域的局部损坏和桥墩底部的损坏。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题，提供了一种三向限位缓冲耗能型桥梁抗震挡块结构，本技术致力于能同时限制上部梁体和桥墩之间在横桥向、顺桥向和竖向的三向相对较大位移，减小支座损坏，防止梁体横桥向和顺桥向发生落梁震害，防止梁体竖向翘曲损坏，防止梁体和支座的竖向碰撞损坏；将本应发生在桥梁抗震挡块和梁体之间的刚性碰撞，转移到多个活动支座附近的桥梁抗震挡块内部结构的缓冲型碰撞，不仅大大减小挡块自身的损坏，还能减小桥墩底部损坏；把本应发生在伸缩缝处相邻梁体间的碰撞，转移到多个桥梁抗震挡块上，防止伸缩缝处的碰撞损坏及相邻梁体间碰撞引起的其他震害。本技术为实现上述目的所采取的技术方案是，一种三向限位缓冲耗能型桥梁抗震挡块结构，其特征在于：主要包括钢牛腿、挡块下部结构和挡块上部结构；钢牛腿固定在桥梁活动支座附近的桥墩顶部顺桥向的侧面，挡块下部结构通过螺栓固定在钢牛腿的顶部；挡块上部结构的下部设置有凹槽，挡块上部结构通过螺栓固定在桥的主梁底部，其中桥的主梁底部设置了一块预留钢板，使得主梁底部较为平整，起到调平的作用；挡块下部结构的上部设置有可嵌入挡块块体上部结构中凹槽内、向上凸起的碰撞块；挡块下部结构的碰撞块与挡块上部结构的凹槽之间分别在顺桥向、横桥向和竖向都预留一定的净距离；挡块上部结构的凹槽内在三个方向都设置了橡胶缓冲块。所述的钢牛腿由钢牛腿的底板、钢牛腿的腹板、钢牛腿的顶板和钢牛腿的侧板焊接而成；挡块下部结构由挡块下部结构的钢底板、挡块下部结构的钢柱和挡块下部结构的碰撞块构成。进一步的，所述安装在挡块上部结构凹槽内的橡胶缓冲块，在顺桥向、横桥向和竖向的厚度均小于挡块上部结构碰撞块和挡块下部结构凹槽之间的净距离。进一步的，挡块上部结构的凹槽和挡块下部结构的碰撞块是形状相似的带有圆弧形倒角的长方形，且凹槽尺寸略大于碰撞块尺寸。地震中，挡块下部结构的碰撞块与挡块上部结构凹槽之间的碰撞是碰撞位置不确定的碰撞，将碰撞挡块和凹槽的角隅处设置为圆弧形倒角，可以增大碰撞面积，防止角隅处为尖角时产生较大碰撞应力，损坏挡块结构。所述的三向限位缓冲耗能型桥梁抗震挡块结构的设置安装方法为：在每一活动支座附近的桥墩顶部顺桥向的侧面设置并安装一套桥梁抗震挡块结构，在整座桥上安装的桥梁抗震挡块结构数量多，而且位置分散，可以有效减小作用在每一个抗震挡块结构上的碰撞力，不仅减小挡块结构自身的损坏，还能减小传递到桥墩底部的损伤。对于每个桥梁抗震挡块结构的安装，首先是在桥墩顶部的侧面安装钢牛腿，这样可以增大挡块结构的安装空间以便安装施工，通过调整钢牛腿的竖向安装高度，适应不同大小的挡块结构；在挡块上部结构的凹槽内在顺桥向、横桥向和竖向设置橡胶缓冲块；把挡块下部结构的碰撞块嵌入挡块上部结构预留的凹槽中，一起放在钢牛腿顶部；用螺栓把挡块下部结构固定在钢牛腿顶部；然后将挡块上部结构按顺时针（或逆时针）旋转90度，即挡块下部结构的碰撞块卡入挡块上部结构的凹槽内，并且挡块下部结构的碰撞块和挡块上部结构的凹槽之间在顺桥向、横桥向和竖向都均匀地设置净距离，在顺桥向、横桥向和竖向设置的净距离小于支座或梁体在三个方向允许移动的距离，且挡块下部结构的碰撞块和挡块上部结构的凹槽之间顺桥向的净距离还需小于桥梁的伸缩缝宽度；最后再用螺栓把挡块上部结构固定在桥梁梁体的底部（其中梁体底部设置了一块预留钢板，使得梁体底部较为平整，起到调平的作用），完成桥梁抗震挡块的整个安装过程。挡块下部结构的碰撞块和挡块上部结构的凹槽之间在顺桥向、横桥向和竖向均设置小于支座或梁体在三个方向允许移动的距离，保护支座免受损坏，防止梁体顺桥向和横桥向落梁损坏，防止梁体发生竖向翘曲损坏，防止梁体和支座间竖向的碰撞损坏，减小伸缩缝在三个方向产生的残余位移，较少影响车辆的正常通行。挡块下部结构的碰撞块和挡块上部结构的凹槽之间顺桥向的净距离小于桥梁的伸缩缝宽度时，还能有效防止伸缩缝处相邻梁体或梁体与桥台之间的碰撞损坏。所述挡块上部结构的碰撞块和挡块下部结构的凹槽之间，在顺桥向、横桥向和竖向的较优净距离分别为40～100mm，30～60mm，20～30mm。本技术的有益效果是：在三维地震波作用下，桥梁梁体在顺桥向、横桥向和竖向都有振动，在每一活动支座附近安装三向限位缓冲耗能型桥梁抗震挡块结构，可以同时限制上部梁体在三个方向相对较大的位移，保护支座，防止梁体顺桥向、横桥向的落梁损坏和梁体竖向脱离支座发生的翘曲损坏，防止梁体和支座的竖向碰撞损坏。挡块数量多而且安装位置分散，可以有效减小作用在每一挡块结构上的地震力，减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三向限位缓冲耗能型桥梁抗震挡块结构，其特征在于：主要包括钢牛腿、挡块下部结构和挡块上部结构；钢牛腿固定在桥梁活动支座附近的桥墩顶部顺桥向的侧面，挡块下部结构通过螺栓固定在钢牛腿的顶部；挡块上部结构的下部设置有凹槽，挡块上部结构通过螺栓固定在桥的主梁的底部；挡块下部结构的上部设置有可嵌入挡块块体上部结构中凹槽内、向上凸起的碰撞块；挡块下部结构的碰撞块与挡块上部结构的凹槽之间分别在顺桥向、横桥向和竖向都预留一定的净距离；挡块上部结构的凹槽内在三个方向都设置了橡胶缓冲块。

【技术特征摘要】
1.一种三向限位缓冲耗能型桥梁抗震挡块结构，其特征在于：主要包括钢牛腿、挡块下部结构和挡块上部结构；钢牛腿固定在桥梁活动支座附近的桥墩顶部顺桥向的侧面，挡块下部结构通过螺栓固定在钢牛腿的顶部；挡块上部结构的下部设置有凹槽，挡块上部结构通过螺栓固定在桥的主梁的底部；挡块下部结构的上部设置有可嵌入挡块块体上部结构中凹槽内、向上凸起的碰撞块；挡块下部结构的碰撞块与挡块上部结构的凹槽之间分别在顺桥向、横桥向和竖向都预留一定...

【专利技术属性】
技术研发人员：田钦，熊进刚，宋固全，胡峰强，雷斌，张爱萍，陈煜国，王靓妮，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：新型
国别省市：江西,36