一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系，属于摇摆桥梁体系技术领域，包括由上至下依次设置的主梁、墩柱以及承台，主梁、墩柱以及承台之间设置有预应力筋；墩柱与主梁之间设置有小位移滑动装置包括小位移滑动装置，小位移滑动装置用于供主梁形变时相对墩柱发生沿桥向的形变位移；墩柱与主梁之间还设置有限位装置，限位装置用于使主梁相对墩柱移动至形变位移的极限位置时限制桥梁的继续移动；本发明专利技术的目的在于允许主梁在温度作用与桥墩发生相对滑移；当地震作用导致主梁与墩柱间顺桥向相对滑移较大时会触发限位装置，使桥梁体系在摇摆过程中受力机理及抗震性能与普通多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系相同。柱式墩桥梁体系相同。柱式墩桥梁体系相同。

【技术实现步骤摘要】
一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系


[0001]本专利技术属于摇摆桥梁体系
，具体涉及一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系。

技术介绍

[0002]强震作用下钢筋混凝土桥墩的严重破坏及永久变形不仅可能导致较大的直接经济损失，而且桥墩作为主要竖向承载构件，产生较大永久变形后桥梁通行功能损失严重，进而导致交通生命线中断以及其他更严重的间接损失。现行桥梁抗震设计采用基于抗倒塌设防目标的延性抗震设计，允许强震时墩柱底部(单柱墩)或底部和顶部(双柱或多柱墩)产生塑性铰，对桥墩的竖向剩余承载力以及剩余抗震能力造成较大影响。延性设计是以抗倒塌为设计目标，塑性铰高度难以控制，震后结构难以快速恢复功能及抗震能力。
[0003]然而，回归桥梁建设的初心，桥梁在强震后不倒塌并不是最终目标，能够尽快恢复其功能并且最大程度降低结构修复或重建费用才是终极目标。结构损伤可控、主体结构无损或微损、震后结构快速恢复功能及易修复是韧性抗震桥梁的发展方向。韧性抗震工程结构是工程抗震的发展前沿，自复位摇摆桥梁是韧性抗震桥梁的主要结构形式之一。目前国际上已将自复位摇摆结构应用于铁路高墩桥梁的抗震加固工程。然而多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系在温度作用下主梁变形会导致桥墩底部顺桥向出现消压问题，对桥梁整体抗震性能产生较大影响。
[0004]因此需要提出一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系解决上述问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术公开了一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系，其目的在于允许主梁在温度作用与桥墩发生相对滑移；当地震作用导致主梁与墩柱间顺桥向相对滑移较大时会触发限位装置，使桥梁体系在摇摆过程中受力机理及抗震性能与普通多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系相同。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系，包括由上至下依次设置的主梁、墩柱以及承台，所述主梁、墩柱以及承台之间设置有预应力筋；所述墩柱与主梁之间设置有小位移滑动装置包括小位移滑动装置，所述小位移滑动装置用于供主梁形变时相对墩柱发生沿桥向的形变位移；所述墩柱与主梁之间还设置有限位装置，所述限位装置用于使主梁相对墩柱移动至形变位移的极限位置时限制桥梁的继续移动。
[0008]主梁受到温度作用顺桥向发生变形时，通过小位移滑动装置，使主梁相对墩柱发生沿桥向的形变位移，以此来适应温度因素造成的主梁形变，避免主梁相对墩柱固定的情况下形变而导致墩柱底部顺桥向出现消压问题，防止对桥梁整体抗震性能产生较大影响；
而当主梁在小位移滑动装置的作用下位移到极限位置时，通过限位装置限制桥梁的继续移动，防止主梁位移过大，而影响到桥梁整体的抗震性能。
[0009]进一步，所述小位移滑动装置包括固定于墩柱顶部墩帽，所述墩帽上侧开设有凹槽，凹槽内设置有若干滚珠，所述滚珠直径大于所述墩帽上侧凹槽深度；所述主梁底部开设有容纳墩帽的预留槽，且预留槽沿桥向的两端与墩帽之间预留有间隙。
[0010]当主梁受温度影响形变时，通过滚珠与预留槽之间的滚动配合，减小主梁与墩帽之间的摩擦力，使主梁位移更加轻松；同时，通过设置墩帽来减小主梁位移时对墩柱的磨损，延长墩柱的使用寿命。
[0011]进一步，所述预留槽两侧开设有连通的滑动槽，滑动槽平行于桥向，所述滑动槽顶部均竖向开设有滑槽；所述限位装置包括竖向设置于滑槽内的楔形插销；所述限位装置还包括固定于墩帽两侧的随动杆，随动杆与楔形插销底部相抵，所述随动杆与对应滑动槽滑动连接，且随动杆与滑动槽端部之间预留有间隙，所述随动杆上均设置有尺寸大于楔形插销的楔形贯穿孔，所述楔形贯穿孔均位于楔形插销与墩帽之间。
[0012]当主梁顺桥向形变而相对于墩柱水平位移时，墩帽相对于预留槽发生相对位移，从而使随动杆相对在滑动槽内水平滑动，当地震作用使主梁滑动至极限位置时，此时一侧的随动杆滑动至楔形贯穿孔正对楔形插销，楔形插销在自身重力的作用下插入贯穿楔形贯穿孔，限制主梁继续滑动，防止主梁位移过大，而影响到桥梁整体的抗震性能。
[0013]进一步，所述小位移滑动装置还包括设置于预留槽内的预留钢板，所述预留钢板为底部开口的矩形框架结构，所述预留钢板的竖直段均与预留槽侧壁贴合，且预留钢板两侧上均开设有供随动杆贯穿的通槽，所述滚珠与预留钢板的水平段贴合。
[0014]通过预留钢板与滚珠的配合，将主梁与墩柱之间的滑动摩擦转化为预留钢板与滚珠之间的滚动摩擦，即易于主梁因温度而形变时的位移，同时也能够避免主梁与墩柱之间直接摩擦而造成的磨损，延长桥梁的使用寿命。
[0015]进一步，所述预留钢板两侧固定有伸入滑动槽的延伸钢板，所述延伸钢板上设置有与滑槽对应的插孔，所述插孔处固定有伸入滑槽的插销外壳，所述楔形插销滑动连接于插销外壳内。
[0016]通过设置插销外壳，使楔形插销位于插销外壳中，对楔形插销起到防护作用的同时，也将楔形插销与主梁隔绝开，避免楔形插销滑动时对主梁造成磨损。
[0017]进一步，所述承台中设置有承台锚筋，所述墩柱中设置有墩柱锚筋，所述承台锚筋与墩柱锚筋之间通过连接套筒连接有耗能部件。
[0018]进一步，所述承台与墩柱接触界面设有承台预埋钢板，所述预埋钢板上设置有垫板，所述墩柱锚筋竖向贯穿承台预埋钢板以及垫板。
[0019]进一步，所述预应力筋上端锚固在主梁顶部，预应力筋向下依次贯穿主梁、预埋钢板、墩帽、墩柱、承台预埋钢板以及墩柱，且预应力筋下端锚固于承台底部。
[0020]进一步，所述随动杆下方贴合有托条，所述托条锚固于主梁底部。
[0021]进一步，所述墩柱上下两端均设置有外包钢管。
[0022]本专利技术的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：
[0024]图1为本专利技术实施例的正视图；
[0025]图2为本专利技术实施例的侧视图；
[0026]图3为本专利技术实施例图1中A处的放大示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例图2中C处的放大示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例图1中B处的放大示意图；
[0029]图6为本专利技术实施例中墩帽安装时的水平截面图；
[0030]图7为本专利技术实施例中预留钢板的结构示意图；
[0031]图8为本专利技术实施例中墩帽的结构示意图。
[0032]附图中标记如下：主梁1、承台2、墩柱3、墩帽401、随动杆402、螺母403、托条404、滑动槽405、螺杆406、延伸钢板407、插销外壳408、楔形插销409、楔形贯穿孔41本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系，其特征在于：包括由上至下依次设置的主梁、墩柱以及承台，所述主梁、墩柱以及承台之间设置有预应力筋；所述墩柱与主梁之间设置有小位移滑动装置包括小位移滑动装置，所述小位移滑动装置用于供主梁形变时相对墩柱发生沿桥向的形变位移；所述墩柱与主梁之间还设置有限位装置，所述限位装置用于使主梁相对墩柱移动至形变位移的极限位置时限制桥梁的继续移动。2.根据权利要求1所述的一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系，其特征在于：所述小位移滑动装置包括固定于墩柱顶部墩帽，所述墩帽上侧开设有凹槽，凹槽内设置有若干滚珠，所述滚珠直径大于所述墩帽上侧凹槽深度；所述主梁底部开设有容纳墩帽的预留槽，且预留槽沿桥向的两端与墩帽之间预留有间隙，所述预留槽两侧开设有连通的滑动槽，滑动槽平行于桥向，所述滑动槽顶部均竖向开设有滑槽。3.根据权利要求2所述的一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系，其特征在于：所述限位装置包括竖向设置于滑槽内的楔形插销；所述限位装置还包括固定于墩帽两侧的随动杆，随动杆与楔形插销底部相抵，所述随动杆与对应滑动槽滑动连接，且随动杆与滑动槽端部之间预留有间隙。4.根据权利要求3所述的一种附加小位移滑动及限位装置的多跨自复位摇摆双柱式墩桥梁体系，其特征在于：所述随动杆上均设置有尺寸大于楔形插销的楔形贯穿孔，所述楔形贯穿孔均位于楔形插销与墩帽之间；所述小位移滑动装置还包括设置于预留槽内的预留钢板，所述预留钢板为底部开...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾俊峰，边嘉琛，顾冉星，白玉磊，韩强，庞伟，朱安静，马骏，张博，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：