本实用新型专利技术涉及一种桥梁震时限位曲梁,属于桥梁耗能技术领域。桥梁震时限位曲梁包括运维模块与震时限位模块,所述运维模块包括悬吊组件、助推插销、随动芯块和导向滑道,所述悬吊组件用于连接主梁,所述悬吊组件通过助推插销与随动芯块接触连接,所述随动芯块与导向滑道滑动连接,所述震时限位模块包括沿横桥向设置的变截面曲梁,所述变截面曲梁一端与随动芯块连接,另一端与连梁托架连接,所述连梁托架用于与主梁连接。与现有技术相比,本实用新型专利技术通过两道传力路径双重保证该装置在桥梁结构正常使用状态下的滑动行为稳定,运营期可控性更强;对称交叉布置的曲梁可沿横桥向最大程度发生变形,兼起震时耗能和限位作用。兼起震时耗能和限位作用。兼起震时耗能和限位作用。
【技术实现步骤摘要】
桥梁震时限位曲梁
[0001]本技术涉及一种桥梁耗能
,尤其是涉及一种桥梁震时限位曲梁。
技术介绍
[0002]桥梁减隔震设计中一般通过固定支座的剪断或活动墩处的抗震型活动支座等相关摩擦滑移机制隔断主梁传递惯性力到墩柱,从而保护下部结构不遭受严重损伤,但会伴随产生较大的墩-梁相对位移,一般辅以一系列耗能限位装置在不显著增加下部结构地震力的前提下控制相对位移在可接受的范围内。其中,对于活动墩处的耗能限位装置,不仅要求其能够在地震时提供限位功能,更要求能够适应桥梁结构正常使用状态下对其可能产生的各种作用,如运营期间主梁在顺桥向由于温度作用产生的伸缩位移,墩柱的沉降,以及重载车辆制动、强风等引起的梁端转动倾斜。
[0003]地震荷载的重现期从几十年到几千年不等,在桥梁设计中属于偶然作用,为此设计的耗能限位装置仅在地震时提供限位作用。但其一旦安装在桥梁工程中,就必须能够适应桥梁结构在运营期的各种作用,这些作用必定存在且长期存在,更重要的是可能影响其震时限位功能的发挥。
[0004]中国专利CN 106192738 A公开了一种用于桥梁的新型C型钢阻尼支座,包括连接于桥梁梁体的滑动板组件和连接于桥梁桥墩的锚固板组件,所述的C型钢分别与其两端连接。该专利中,运营期的滑动机制对高程变化敏感,一旦桥墩出现微小沉降,通过C型钢沿横桥向的长度(力臂)就会在滑动板组件中产生较大转角,严重影响其滑动机制,同时运营期的重载车辆制动、强风等都会对滑动机制提出“短时”挑战,但限位装置服役期内(一般为20~50年),这些频繁遭遇的“短时”挑战变得不容忽视,滑动机制一旦出现问题不仅会对主梁产生多余约束,还会影响其在地震过程中耗能限位功能的发挥。另外,该装置在顺桥向占据空间较大,对水平空间需求较高,安装普适性比较有限。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于提供一种桥梁震时限位曲梁,使其运营期可控性更强。
[0006]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007]本技术提供一种桥梁震时限位曲梁,包括运维模块与震时限位模块,所述运维模块包括悬吊组件、助推插销、随动芯块和导向滑道,所述悬吊组件用于连接主梁,所述悬吊组件通过助推插销与随动芯块接触连接,所述随动芯块与导向滑道滑动连接,所述震时限位模块包括沿横桥向设置的变截面曲梁,所述变截面曲梁一端与随动芯块连接,另一端与连梁托架连接,所述连梁托架用于与主梁连接。
[0008]本技术中,所述随动芯块可通过导向滑道沿顺桥向自由滑动,传力路径有两道,第一道通过运维模块中置入在悬吊组件中的助推插销实现,第二道通过震时限位模块中的变截面曲梁实现。
[0009]在本技术的一个实施方式中,所述变截面曲梁的两端分别与左耳板和右耳板
连接,所述左耳板与随动芯块连接,所述右耳板与连梁托架连接。
[0010]变截面曲梁两端分别连接于左耳板和右耳板,左耳板与随动芯块连接,右耳板与连梁托架连接,组成第二道传力路径。
[0011]在本技术的一个实施方式中,所述变截面曲梁设置有多个,多个变截面曲梁对称交叉布置。
[0012]进一步地,所述变截面曲梁的两端通过销轴与螺母实现与左耳板或右耳板的连接,销轴的螺尾端由螺母旋紧,以保证变截面曲梁震时只在平面内产生良好的滞回耗能行为。
[0013]在本技术的一个实施方式中,所述助推插销顶部设置有台阶盖板,中间部位设置有V形切口,所述助推插销通过台阶盖板悬挂在悬吊组件中,所述助推插销的底部伸入所述随动芯块内,所述V形切口存在于悬吊组件和随动芯块之间。
[0014]在本技术的一个实施方式中,所述悬吊组件中设置有更换仓,所述更换仓底部开设有第一孔,所述助推插销通过台阶盖板悬挂在更换仓底部的第一孔中。
[0015]在本技术的一个实施方式中,所述第一孔为圆孔。
[0016]在本技术的一个实施方式中,所述随动芯块上部沿横桥向设置有第二孔,所述助推插销的底部伸入所述随动芯块内的第二孔中。
[0017]助推插销插入上述对接设置的更换仓下部的第一孔和随动芯块的第二孔中,组成第一道传力路径。
[0018]在本技术的一个实施方式中,所述第二孔为椭圆孔,所述第二孔短轴的长度与所述助推插销直径相同,长轴方向与助推插销之间的间隔不大于所述变截面曲梁的屈服位移。
[0019]在本技术的一个实施方式中,所述导向滑道与墩顶预埋板连接;墩顶预埋板通过地锚螺杆与桥墩连接。
[0020]在本技术的一个实施方式中,所述悬吊组件通过悬吊组件连接螺栓与主梁实现连接。
[0021]在本技术的一个实施方式中,所述连梁托架通过连梁托架连接螺栓与主梁连接。
[0022]在本技术的一个实施方式中,所述随动芯块和导向滑道之间为沿顺桥向相对移动的滑动接触面,滑动接触面由超高分子板和镜面不锈钢板组成,以减小摩擦力。
[0023]在桥梁结构正常使用状态下,运维模块是装置工作的主体部件,主梁与悬吊组件通过设定能力的助推销轴带动随动芯块自由滑动,此为第一道传力路径。考虑到运营期可能出现的桥墩沉降、重载车辆制动、强风等对滑动机制提出的挑战,震时限位模块中的连梁托架与变截面曲梁协同随动芯块进行滑动,此为第二道传力路径。在地震过程中,设定能力的助推插销发生指定模式的剪断破坏,继而变截面曲梁开始沿横桥向发生变形,兼起耗能和限位的作用。
[0024]变截面曲梁除在运营时协助随动芯块滑动,地震时可提供耗能限位两项功能外,正常使用状态下,随动芯块顶部设置的椭圆孔使得曲梁可以在弹性变形范围内工作,为桥梁结构支承系统提供一定的横桥向的强度和刚度。
[0025]本技术通过两道传力路径双重保证该装置在桥梁结构正常使用状态下的滑
动行为稳定,运营期可控性更强;对称交叉布置的曲梁可沿横桥向最大程度发生变形,兼起震时耗能和限位作用;顺桥向和横桥向空间需求均较小,安装普适性强;可根据桥梁结构实际运营情况,调整和更换助推插销以监控和改善运维模块的滑动性能;同时,运维模块可拆卸程度高,震时限位模块模数化程度高,日常和震后维修、更换均较低。
[0026]与现有技术相比,本技术具有以下优点:
[0027]一、在桥梁结构正常使用状态下,随动芯块作为装置工作的主体部件,有两道传力路径作为滑动机制的保障措施,使得装置在运营期可控性更强。
[0028]二、运维模块中悬吊组件中更换仓和设定能力的助推插销的灵活对接设计,使得工程师可以实时监控和改善随动芯块的滑动性能,便于检查、调整和更换。
[0029]三、震时限位模块中变截面曲梁对称交叉布置,大幅度节省该装置在顺桥向和横桥向的水平空间需求,使得其空间安装普适性更强。
[0030]四、桥梁结构正常使用状态下该装置在可为支承连接系统提供一定的横桥向的刚度和强度,视情况可代替某些单向支座在横桥向的约束行为。
[0031]五、装置运维模块可拆卸程度高,震时限位模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种桥梁震时限位曲梁,其特征在于,包括运维模块与震时限位模块,所述运维模块包括悬吊组件(1)、助推插销(2)、随动芯块(3)和导向滑道(4),所述悬吊组件(1)用于连接主梁,所述悬吊组件(1)通过助推插销(2)与随动芯块(3)接触连接,所述随动芯块(3)与导向滑道(4)滑动连接,所述震时限位模块包括沿横桥向设置的变截面曲梁(7),所述变截面曲梁(7)一端与随动芯块(3)连接,另一端与连梁托架(9)连接,所述连梁托架(9)用于与主梁连接。2.根据权利要求1所述桥梁震时限位曲梁,其特征在于,所述随动芯块(3)通过导向滑道(4)沿顺桥向自由滑动,传力路径有两道,第一道通过运维模块中的助推插销(2)实现,第二道通过震时限位模块中的变截面曲梁(7)实现。3.根据权利要求1所述桥梁震时限位曲梁,其特征在于,所述变截面曲梁(7)的两端分别与左耳板(6)和右耳板(8)连接,所述左耳板(6)与随动芯块(3)连接,所述右耳板(8)与连梁托架(9)连接。4.根据权利要求1所述桥梁震时限位曲梁,其特征在于,所述变截面曲梁(7)设置有多个,多个变截面曲梁(7)对称交叉布置。5.根据权利要求1所述桥梁震时限位曲梁,其特征在于,所述助推插销(2)顶部设置有台阶盖板(21),中间部位设置有V形切口(22),所述助推...
【专利技术属性】
技术研发人员:钱云峰,杨俊,李华,徐校春,洪彦昆,郭秋涵,
申请(专利权)人:上海材料研究所,
类型:新型
国别省市:
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