【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种适用于跨越地震断层的桥梁伸缩装置。
技术介绍
1、由于地震下活动断层强烈的方向性效应和滑冲效应，跨越断层的桥梁往往会遭受严重破坏，因此国内外相关规范都给出避让断层的建议。然而由于地形、选线、成本等条件的限制，有些桥梁不得不跨越活动断层，断层错动会引起墩梁间产生较大的横向位移，同时主梁跨中会产生较大的剪切变形甚至断裂。因此，亟待提出一种装置可以保护桥面最大位移处在发生变形时能够保证桥梁不发生剪切破坏而断裂等严重破坏。
2、与常规地震动激励的情况相比，跨断层地震动作用下桥梁结构具有更复杂的动力响应、更大的地震需求以及更严重的地震损伤。断层相对错动造成跨断层桥梁在断层两侧的支撑处具有不同的地面运动。同时，断层相对错动也随之产生了地表破裂永久位移。桥梁的内力和位移响应不仅受断层两侧不同的地面运动影响，也要受到断层地表破裂永久位移的影响。这也是跨断层桥梁与其他桥梁受地震作用的显著区别。同时，公路和铁路抗震规范采用避让断层造桥的规定与无法避让造桥的实际情况之间的矛盾也日渐凸显。因此，亟待提出一种解决跨断层桥梁横向错动的装置来保护桥梁结构的安全。
3、为了满足桥梁梁体变形的需要，一般在桥梁的两梁端之间、梁端与桥台之间或者桥梁的铰接位置上都安装有桥梁伸缩缝装置。目前，现有的不少桥梁伸缩缝装置一般都同时具备纵向位移、纵向转角、水平转角三向变位功能，能满足绝大多数桥梁对桥梁伸缩缝装置的要求，但有些大型桥梁在使用过程中受环境、大风、洋流、潮汐、尤其是跨断层地震影响，除产生纵向位移、纵向转角、水平转角外，还会产生显
4、目前在桥梁伸缩装置领域，现有的一种类型的产品叫“指形缝”,我国业界也称之为“梳齿板缝”。除了同样满足桥梁在纵向的运动需求外，“指形缝”相对于同等级的模数式型钢伸缩缝的主要优点是：适用于安装槽口较浅的桥梁结构，车辆在其上通行时噪音较低、通行更平顺。但是现有的梳齿型伸缩缝装置难以实现较大的横向位移，一般只能满足3-5毫米的横向位移，不适用于跨断层桥梁横向大剪切变形。
5、目前的方案存在如下缺点：
6、1：传统的梳齿型伸缩缝装置横向抗震效果较差，难以满足跨断层地震下桥梁横向大变形需求。
7、悬索桥和斜拉桥等特大型桥梁,梁体除了在车辆荷载及气温作用下会发生纵向移动、竖向转动外,在地震等其它因素作用下,梁体还会发生横向移动等变位,但是现有的梳齿形伸缩装置难以实现较大的横向位移，一般只能满足3-5毫米的横向位移，不适用于会产生较大横向变形的跨断层桥梁。
8、2：传统的梳齿型伸缩缝装置不能实现横向错位运动。
9、一般的梳齿型伸缩缝不适用于跨断层桥梁的情况。其纵向伸缩功能均能满足桥梁梁体的伸缩需要，但在发生地震，尤其是发生跨断层地震时，桥梁梁体之间将产生横向错位运动，但是现有的伸缩缝只能在纵向（顺桥向）发生错动，难以满足这种横向错位运动移位需要。
10、3：传统的梳齿型伸缩缝装置横向运动易卡死，造成伸缩装置和桥梁结构的破坏。
11、现有的桥梁伸缩缝装置应用最多的大多为梳齿型，而当桥梁发生横向位移时，活动梳齿之间易卡死发生刚性破坏。尤其在发生跨断层地震时,断层相对错动也随之产生了地表破裂永久位移，桥梁梁体之间将产生横向错位运动。由于其相邻的两个活动梳板之间均为刚性接触，容易因硬性拉扯力较大，造成支撑横梁和活动梳板折断损坏风险，也约束梁体之间横向运动，不能满足使用需求。
技术实现思路
1、鉴于现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种适用于跨越地震断层的桥梁伸缩装置，解决了跨断层桥梁桥面剪切破坏的难题，并保护了伸缩缝不被破坏。
2、为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种适用于跨越地震断层的桥梁伸缩装置，包括横向位移装置，所述横向位移装置包括固设在梁体上的固定座以及置于固定座上并与固定座滑动连接的活动齿板，所述固定座与活动齿板间经竖向延伸的抗剪锚固螺栓连接，所述固定座上竖向贯穿开设有横向延伸以供抗剪锚固螺栓横向滑移限位的条形孔，所述活动齿板上固连有固定板，所述固定板沿其横向延伸方向间隔设置有若干活动梳齿，该活动梳齿一端转动连接在固定板上，另一端与相邻梁体上横向位移装置的活动梳齿错位插接。
3、进一步的，所述固定座与活动齿板之间、固定板与活动梳齿之间均垫设有聚四氟乙烯垫片。
4、进一步的，所述活动齿板上贯穿开设有供抗剪锚固螺栓穿过的圆孔。
5、进一步的，所述固定座上均纵向间隔设置两组条形孔，活动齿板上均方形阵列设置有四个圆孔，每两圆孔对应一组条形孔，且两圆孔对应在条形孔的横向三等分位。
6、进一步的，所述固定板与活动齿板纵向外端焊接为一体，所述活动梳齿均经竖向的销钉铰接在固定板上。
7、进一步的，所述梁体端部均开设有供横向位移装置置放的安装槽，所述固定座底部与活动齿板顶部均开设有紧固槽，所述抗剪锚固螺栓两端于紧固槽内经高强螺母固紧。
8、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
9、优点1.本装置最大情况下可以实现1/3桥面宽度的错动量，错动量达到米级。
10、对比于传统的铁路桥梁梁端横向位移协调装置和桥梁横向位移装置，该装置具有明显的横向位移量大的特点。由于横向位移装置上的腰型贯通孔宽度几乎达到整个桥宽，而圆通设置在条形孔三等分处，所以可供横向的位移最大可以达到1/3桥面梁宽度，可以满足跨走滑断层地震下发生地表破裂永久位移的情况。
11、优点2.本装置正常工况下能够实现桥面正常通行，地震工况下能够实现桥面的自主错位位移。
12、梳齿伸缩缝可以和梁体之间发生横向同步变形，通过抗剪锚固螺栓的移动来带动可活动齿板移动，可活动齿板和固定座的连接面上设有聚四氟乙烯垫层，大大减小滑动面的摩擦力，从而轻松实现整体伸缩缝结构和梁体之间的变位，保证桥梁的安全。
13、优点3.本装置中变形缝梳齿克服以往的纵向刚度大而导致横向不能变形的特点。
14、梁体在跨断层地震造成的地表永久变形的影响下发生剪切变形，带动着可移动的活动齿板发生横向运动，而活动梳齿在相互错动力的作用下可以在平面内发生旋转，从而实现伸缩缝的横向变形。
15、优点4.本装置可以克服传统梳齿型伸缩缝横向变形卡死的缺点。
16、将两活动齿板上的梳齿设计为指针式可活动梳齿，能够发生水平转动。当左右梁体间发生横向相对位移时，可有效避免地震位移时由于普通梳齿型伸缩缝横向卡死对整个桥梁梁体及桥墩的刚性破坏，提升了桥梁的抗震能力。
17、下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。...
【技术保护点】
1.一种适用于跨越地震断层的桥梁伸缩装置，包括横向位移装置，其特征在于：所述横向位移装置包括固设在梁体上的固定座以及置于固定座上并与固定座滑动连接的活动齿板，所述固定座与活动齿板间经竖向延伸的抗剪锚固螺栓连接，所述固定座上竖向贯穿开设有横向延伸以供抗剪锚固螺栓横向滑移限位的条形孔，所述活动齿板上固连有固定板，所述固定板沿其横向延伸方向间隔设置有若干活动梳齿，该活动梳齿一端转动连接在固定板上，另一端与相邻梁体上横向位移装置的活动梳齿错位插接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于跨越地震断层的桥梁伸缩装置，其特征在于：所述固定座与活动齿板之间、固定板与活动梳齿之间均垫设有聚四氟乙烯垫片。
3.根据权利要求1所述的一种适用于跨越地震断层的桥梁伸缩装置，其特征在于：所述活动齿板上贯穿开设有供抗剪锚固螺栓穿过的圆孔。
4.根据权利要求3所述的一种适用于跨越地震断层的桥梁伸缩装置，其特征在于：所述固定座上均纵向间隔设置两组条形孔，活动齿板上均方形阵列设置有四个圆孔，每两圆孔对应一组条形孔。
5.根据权利要求1所述的一种适用于跨越地震断层的桥梁伸
6.根据权利要求1所述的一种适用于跨越地震断层的桥梁伸缩装置，其特征在于：所述梁体端部均开设有供横向位移装置置放的安装槽，所述固定座底部与活动齿板顶部均开设有紧固槽，所述抗剪锚固螺栓两端于紧固槽内经高强螺母固紧。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于跨越地震断层的桥梁伸缩装置，包括横向位移装置，其特征在于：所述横向位移装置包括固设在梁体上的固定座以及置于固定座上并与固定座滑动连接的活动齿板，所述固定座与活动齿板间经竖向延伸的抗剪锚固螺栓连接，所述固定座上竖向贯穿开设有横向延伸以供抗剪锚固螺栓横向滑移限位的条形孔，所述活动齿板上固连有固定板，所述固定板沿其横向延伸方向间隔设置有若干活动梳齿，该活动梳齿一端转动连接在固定板上，另一端与相邻梁体上横向位移装置的活动梳齿错位插接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于跨越地震断层的桥梁伸缩装置，其特征在于：所述固定座与活动齿板之间、固定板与活动梳齿之间均垫设有聚四氟乙烯垫片。
3.根据权利要求1所述的一种适用于跨越地震断层...
【专利技术属性】
技术研发人员：张超，宋昆儒，杜修力，韩强，赖志超，武程，贾宏宇，蔡华忠，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：新型
国别省市：
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