緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造，包括蓋梁、梁體、若干魚(yú)鉤形鋼筋，所述蓋梁頂面上設(shè)置有摩擦擺支座，所述梁體支撐于所述摩擦擺支座上，在所述蓋梁兩端部分別向上延伸形成擋塊，所述魚(yú)鉤形鋼筋一段嵌固于所述擋塊中，在所述魚(yú)鉤形鋼筋的裸露段上外包一層橡膠。在強(qiáng)震過(guò)程中，本發(fā)明通過(guò)若干魚(yú)鉤形鋼筋的彎曲變形和外包的橡膠層能夠有效地緩沖梁體橫橋向位移過(guò)大時(shí)對(duì)橋梁抗震擋塊的撞擊作用，耗散地震能量，減少橫橋向落梁事故的發(fā)生和提高橋梁結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及橋梁抗震和橋梁減隔震的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)國(guó)家，近年來(lái)多次地震災(zāi)害表明，由于橋梁結(jié)構(gòu)自身抗震不足、減隔震措施設(shè)計(jì)不合理而使結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生損傷甚至發(fā)生災(zāi)難性倒塌事故已屢見(jiàn)不鮮，嚴(yán)重影響地震災(zāi)區(qū)的救援以及災(zāi)后重建工作，給人們帶來(lái)了巨大的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失，如何確保橋梁結(jié)構(gòu)在地震中的安全，如何選擇與設(shè)計(jì)性能優(yōu)越的抗震和減隔震裝置以達(dá)到提高橋梁抗震性能的目的，始終是橋梁工程發(fā)展中的重要課題。
[0003]在強(qiáng)震作用下，梁體的橫橋向位移較大，橫向擋塊易發(fā)生撞擊破壞，嚴(yán)重時(shí)將發(fā)生橫向落梁事故，進(jìn)而影響地震災(zāi)區(qū)的救援以及災(zāi)后重建工作，震后維修加固費(fèi)用較大，其主要原因是在強(qiáng)震作用下梁體對(duì)擋塊的撞擊作用沒(méi)有得到有效的緩沖，同時(shí)在撞擊過(guò)程中的能量也沒(méi)有被耗散。
[0004]本
【申請(qǐng)人】閱讀大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)及橋梁抗震、減隔震專(zhuān)利發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的很多橋梁減隔震裝置制造工藝復(fù)雜、施工不便捷且造價(jià)較高。鑒于此，本
【申請(qǐng)人】一直致力于開(kāi)發(fā)一種緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)在中震、強(qiáng)震作用下，該擋塊能有效地緩沖梁體對(duì)橫向擋塊的撞擊作用和耗散地震能量，約束梁體過(guò)大的橫橋向位移，避免或降低橫橋向落梁的發(fā)生，降低橋梁結(jié)構(gòu)震后維修加固費(fèi)用和提高橋梁結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)和裝置的上述不足，本發(fā)明提出了一種實(shí)現(xiàn)在中震、強(qiáng)震作用下，該構(gòu)造能有效地緩沖梁體對(duì)橫向擋塊的撞擊作用和耗散地震能量，約束梁體過(guò)大的橫橋向位移，避免或降低橫向落梁的發(fā)生，降低橋梁結(jié)構(gòu)震后維修加固費(fèi)用和提高橋梁結(jié)構(gòu)整體的抗震性能的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造，包括蓋梁、梁體、所述蓋梁頂面上設(shè)置有摩擦擺支座，所述梁體支撐于所述摩擦擺支座上，蓋梁兩端部分別向上延伸形成擋塊;魚(yú)鉤形鋼筋嵌固于擋塊中，其端頭一段延伸裸露在擋塊外;裸露段上外包覆有橡膠層。
[0007]其附加技術(shù)特征為:
[0008]所述魚(yú)鉤形鋼筋在擋塊澆筑前，先與擋塊內(nèi)配置的鋼筋綁扎在一起，魚(yú)鉤形鋼筋裸露端頭呈圈環(huán)狀。
[0009]在所述魚(yú)鉤形鋼筋上外包橡膠層，擋塊混凝土澆筑前后均可進(jìn)行。
[0010]所述的外包橡膠層可通過(guò)細(xì)鋼絲綁扎或膠水粘接等與所述魚(yú)鉤形鋼筋裸露段固定在一起。
[0011 ]本發(fā)明所提供的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0012]I)本發(fā)明上由于設(shè)置有魚(yú)鉤形鋼筋，中震、強(qiáng)震作用下梁體沿橫橋向運(yùn)動(dòng)時(shí)梁體首先與魚(yú)鉤形鋼筋外包橡膠層接觸，可以對(duì)撞擊作用起到很好的緩沖效果，同時(shí)由于鋼筋初始彎曲變形的存在，魚(yú)鉤形鋼筋在整個(gè)結(jié)構(gòu)成為薄弱部分，在梁體的撞擊作用下易發(fā)生彎曲變形，耗散地震能量，并且魚(yú)鉤形鋼筋彎鉤部分向擋塊方向靠近的過(guò)程中也對(duì)梁體撞擊起到了緩沖作用，地震作用下梁體與擋塊的撞擊作用將得到進(jìn)一步的減小。整個(gè)過(guò)程對(duì)擋塊起到了一定的緩沖和保護(hù)作用，并且也充分發(fā)揮了鋼筋較好的延性和較大的彎曲變形來(lái)緩沖撞擊作用和耗散地震能量。
[0013]2)本發(fā)明的緩沖效果可通過(guò)改變嵌固于擋塊的魚(yú)鉤形鋼筋參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足不同橋梁結(jié)構(gòu)的抗震需求。
[0014]3)本發(fā)明的施工非常便捷，成本較低，推廣應(yīng)用價(jià)值較大。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為具體實(shí)施例緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造的結(jié)構(gòu)參考圖。
[0016]圖2為圖1的A-A截面示意圖。
[0017]圖3為圖1的魚(yú)鉤形鋼筋彎鉤部分的鋼筋斷面放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體細(xì)節(jié)及獲得的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造。如圖1 一圖3所示，該橋梁抗震擋塊包括蓋梁1、梁體2、若干魚(yú)鉤形鋼筋3，所述蓋梁I頂面設(shè)置有摩擦擺支座4，所述梁體2支撐于所述摩擦擺支座4上，在所述蓋梁I的兩端部分別向上延伸形成擋塊5，所述魚(yú)鉤形鋼筋3—段嵌固于所述擋塊5中，在所述魚(yú)鉤形鋼筋3的裸露段上外包一層橡膠6。
[0020]具體的，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)抗震或減隔震設(shè)計(jì)的需要，預(yù)先將一定長(zhǎng)度、數(shù)量、直徑的鋼筋端部彎成大于180°彎鉤形成若干魚(yú)鉤形鋼筋3，用細(xì)鋼絲將橡膠層6固定于魚(yú)鉤形鋼筋3的彎鉤上，然后將魚(yú)鉤形鋼筋與擋塊內(nèi)配置的鋼筋綁扎在一起，最后澆筑混凝土形成緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳力路徑明確，施工快捷方便，通過(guò)合理的計(jì)算分析和有限實(shí)驗(yàn)可達(dá)到有效緩沖橋梁梁體對(duì)橫向擋塊的撞擊作用，從而提高整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能和降低橋梁結(jié)構(gòu)震后維修加固費(fèi)用的目的。
[0021]在其他具體實(shí)施例中，本實(shí)施例的魚(yú)鉤形鋼筋還可以同時(shí)在擋塊和梁體底板或腹板上，但應(yīng)錯(cuò)開(kāi)布置。橋梁的縱橋向擋塊也可以采用本發(fā)明。
[0022]本實(shí)施例的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造的應(yīng)用情況如下:
[0023]在正常使用荷載和小震作用下，該擋塊的魚(yú)鉤形鋼筋與梁體存在一定的間隙，此時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)可通過(guò)摩擦擺支座的往復(fù)擺動(dòng)來(lái)消耗地震能量，此時(shí)該擋塊不影響梁體位移及變形。
[0024]在中震、強(qiáng)震作用下當(dāng)梁體橫橋向位移過(guò)大時(shí)將與該擋塊魚(yú)鉤形鋼筋外包的橡膠層接觸，由于魚(yú)鉤形鋼筋初始彎曲變形的存在，在梁體撞擊作用下，魚(yú)鉤形鋼筋為易損構(gòu)件而擋塊的混凝土部分作為能力保護(hù)構(gòu)件被保護(hù)，魚(yú)鉤形鋼筋在撞擊過(guò)程中將進(jìn)一步發(fā)生彎曲變形，在整個(gè)變形過(guò)程中對(duì)梁體撞擊擋塊起到了良好的緩沖效果并且耗散了地震能量，顯著地降低了梁體對(duì)擋塊的撞擊作用，避免或降低橫向擋塊的碰撞破壞和落梁的發(fā)生。該擋塊充分發(fā)揮了魚(yú)鉤形鋼筋較好的延性和較大的彎曲變形來(lái)緩沖撞擊作用和耗散地震能量，顯著地提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能。
[0025]以上所述的僅是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造，包括蓋梁、梁體、所述蓋梁頂面上設(shè)置有摩擦擺支座，所述梁體支撐于所述摩擦擺支座上，其特征在于:蓋梁兩端部分別向上延伸形成擋塊;魚(yú)鉤形鋼筋嵌固于擋塊中，其端頭一段延伸裸露在擋塊外;裸露段上外包覆有橡膠層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造，其特征在于:所述魚(yú)鉤形鋼筋在擋塊與擋塊內(nèi)配置的鋼筋綁扎在一起，所述魚(yú)鉤形鋼筋裸露端頭呈圈環(huán)狀。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造，其特征在于:所述魚(yú)鉤形鋼筋上外包橡膠層，擋塊混凝土澆筑前后均可進(jìn)行。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構(gòu)造，其特征在于:所述的外包橡膠層通過(guò)細(xì)鋼絲綁扎或膠水粘接等與所述魚(yú)鉤形鋼筋裸露段固定在一起。
【文檔編號(hào)】E01D19/04GK105951583SQ201610412692
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】廖平, 賈毅, 趙人達(dá), 李福海, 占玉林, 邱新林, 龐立果
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)