[发明专利]等强度弹塑性减震挡块

说明书

技术领域

本发明属于桥梁安全领域，涉及一种保障桥梁上部结构抗震安全性的结构，尤其是一种具有等强度的弹塑性减震挡块。

背景技术

地震作用下桥梁上部结构的落梁是桥梁倒塌的主要原因之一。桥梁的地震震害既有纵桥向的落梁，也有横桥向的落梁和坍塌。1995年日本的阪神大地震，高架桥中不少桥墩的破坏就是由于横向地震作用引起的。在强震作用下，桥梁上部结构的横桥向惯性力大部分通过挡块传递到桥墩及其基础。因此，传递到桥墩或桥台的横向地震力是通过挡块的能力来控制的，也就是说挡块的能力控制横桥向桥墩或桥台的破坏以及横桥向的落梁。

普通钢筋混凝土、钢挡板、钢销钉挡块不具备弹塑性耗能能力，当地震力超过钢筋混凝土挡块弹性挡块的强度时，挡块发生脆性破坏，主梁不再受挡块的约束。而对于等强度弹塑性减震挡块，当地震力达到其X形钢板的屈服强度，X形钢板屈服并发生弹塑性变形，耗散地震能量。同时主梁与桥墩之间产生较大的相对位移，减小了横桥向的刚度，从而减小横桥向的地震力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等强度弹塑性减震挡块，满足非地震情况下的正常使用要求、地震作用下的横桥向减隔震要求，以解决现有的挡块在地震作用下不能耗散地震能量、减小地震作用的问题。

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：

一种等强度弹塑性减震挡块，其包括X形钢板、顶板、顶板加劲肋、底板和拉杆，X形钢板设置于顶板与底板之间，顶板的两侧设有顶板加劲肋，拉杆设于顶板两侧的顶板加劲肋上。

进一步，所述X形钢板至少为一个。

所述X形钢板为两个以上，X形钢板是按照相同的间距沿着顶板纵向平行布置的。

所述X形钢板与顶板和底板之间采用焊接连接。

由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：本发明可以有效的分散横桥向地震力，从而可以确保地震时桥梁的安全性；而且本发明的结构简单、制作方便。

附图说明

图1为弹塑性挡块示意图。

图2为弹塑性挡块立面图。

图3为耗能钢板示意图。

图中标号：1为箱梁，2为顶板，3为顶板加劲肋，4为X形钢板，5为底板，6为开孔位置，7为盖梁，8为拉杆。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-3所示，本发明等强度弹塑性减震挡块，其结构包括X形钢板4、顶板2、顶板加劲肋3、底板5和拉杆8。若干个X形钢板4设置于顶板2与底板5之间，其顶部通过焊接与顶板2连接，底部通过焊接与底板5连接。X形钢板4的数量n可以根据具体情况视需要而定，优选n取1-99，且均匀分布，即X形钢板4按照相同的距离沿着顶板纵向平行布置。顶板2的两侧设有顶板加劲肋3。拉杆8设于顶板2两侧的顶板加劲肋3上。

等强度弹塑性减震挡块的安装方法：在梁体设计、制造时需要预留拉杆8可以通过的腰孔6，并确保腰孔6长度合适，不至于影响梁体的变形。在桥梁墩台设计、制造时需要预埋与挡块底板5连接的螺栓。当桥梁墩台和梁体施工结束之后，挡块底板5通过预埋的螺栓固定在墩台上方、梁体侧方(在梁体的两侧各设置一个挡块)，与其下方的盖梁7或桥台连接。同时将拉杆8通过腰孔6穿过梁体，并将两侧的两个挡块连接起来，顶板加劲肋3的侧边抵住梁体外侧面，上紧连接拉杆8和顶板加劲肋3的螺栓，安装结束。

从而，顶板2可以带动X形钢板4和主梁一起发生侧向运动，

顶板加劲肋3一方面可以对顶板2的抗弯刚度进行加强，另一方面可以和拉杆8一起保证主梁与本发明的弹塑性减震挡块具有相同的侧向位移，以避免弹塑性挡块与主梁之间发生脱离和碰撞。X形钢板4通过自身的等强度弹塑性弯曲变形，可以起到减震耗能的作用。

在地震作用下，当横桥向的地震力超过等强度弹塑性减震挡块的屈服强度，挡块的X形钢板将发生屈服，屈服后的X形钢板呈现弹塑性的滞回特性，可以耗散地震能量，从而减小横桥向的地震反应。

桥梁墩台的横桥向地震力是根据其刚度进行分配的，刚度越大的墩台受到的横桥向地震力越大。由于等强度弹塑性减震挡块的刚度远小于桥梁墩台的侧向刚度，所以在刚度不同的墩台上方设置相同的等强度弹塑性减震挡块，则各墩台的侧向刚度比较接近，横桥向地震力得以比较合理的分配。

本发明取材简单，制作容易，具有一定的经济性和实用性，将会更广泛的应用于桥梁抗震领域。而且本发明得到了交通部西部科技项目(200731882233)和国家科技支撑计划的项目编号(2009BAG15B01)的资助。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。