[实用新型]一种强震区的桥梁钢托架防落梁装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁抗震技术领域，具体而言，涉及一种强震区的桥梁钢托架防落梁装置。

背景技术

地震不仅会对建筑、公路造成损坏，同时也会给桥梁造成损坏。从历次强烈破坏性地震灾害中可以看出，桥梁上部结构自身因直接的地震作用效应而毁坏的现象极为少见，但因连接部位支承面最小宽度不足、支承连接构件失效等引起的落梁、主梁的移动、扭曲、裂缝等现象常有发生，尤其在近/跨断层桥梁中，其地震位移需求很大，导致落梁现象非常普遍。通常情况下，防止落梁震害的构造措施主要有两种：

一是在相邻的梁1’之间以及墩2’、梁1’之间安装缆索约束装置3’或阻挡型约束装置4’，可以参见图1和图2。在相邻梁1’之间以及墩2’、梁1’之间安装约束装置的设计要点是：在正常使用条件下，约束装置要有足够的变形冗余度，以满足温度、制动力等作用的变形需要；而在地震作用下，结构的相对变形较大时，约束装置又要有足够的约束能力防止落梁震害的发生。当碰到跨断层地震时，由于地震脉冲波的作用，在很短时间内会产生巨大的地震动力，对防落梁约束装置的抗震性能提出了很高的要求，用“堵”来防止此类地震作用下的防落梁震害并不可行。此外，有些约束装置构造十分复杂，不利于施工，同时对结构外观也有一定的影响，在我国实际工程中应用较少。

二是规定支承连接部位的支承面最小宽度a，可以参见图3。考虑到近几年我国发生的地震中，桥梁结构的落梁破坏是梁式桥最严重的震害之一，而造成落梁的原因是墩梁相对位移超过了下部结构可以提供的搭接长度。因此避免发生落梁破坏最直接的办法就是在设计桥梁时在墩2’、台帽或盖梁边缘处设置足够的支承宽度。国内外的桥梁抗震设计规范都对支承连接部位的最小支承宽度给出了具体的规定，主要应考虑地震作用的大小、结构的跨径、墩身的高度，以及是否为斜弯桥等因素。

日本规范《道路桥示方书(V耐震设计篇)同解说》中规定桥梁支承宽度应通过计算公式所得，但应满足下式条件：

SE＝Ur+Ug≥SEM

SEM＝0.7+0.005l

Ug＝eGL

式中：SE—支承宽度(m)；Ur—二级地震水准作用下的上下部结构最大墩梁相对位移(m)，需通过具体计算得出，计算时应考虑场地液化和桥墩几何变形等的影响。Ug—地震作用导致的场地变形相对位移(m)；SEM—支承宽度下限值(m)；l—有效跨度(m)；eG—场地地震应变；L—计算支承宽度的下部结构间距离(m)。

我国规范中支承宽度计算方法主要参考了日本规范中支承宽度下限值的取值，其中《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)规定：直线简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘的最小宽度a(cm)不小于70+0.5L，其中L为梁的计算跨径(m)；《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011)规定：简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离，其最小值a(cm)在地震6度区内不小于40+0.5L，地震7度区内不小于70+0.5L；对斜桥和曲线桥梁的最小支承宽度两本规范都规定还应考虑斜交角和圆心角的影响。

对于上述支承宽度规范值的实现，在一般的桥梁设计中，往往直接采用增大墩2’、台帽或盖梁宽度，即增大支承宽度a，来满足设计所需值。但直接扩大墩2’、台帽或盖梁宽度，会导致墩2’顶的质量增大、改变了原有结构的动力特性，使得桥墩受力增加，从而使桥梁结构的地震响应增大，会导致除落梁以外其他震害的发生。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提出了一种强震区的桥梁钢托架防落梁装置，旨在解决现有技术中约束装置复杂、增加支承宽度导致的施工困难以及桥墩受力大的问题。

一个方面，本实用新型提出了一种强震区的桥梁钢托架防落梁装置。该装置包括：支撑体和缓冲体；其中，支撑体用于设置于主梁下方且与桥墩的侧面相连接；缓冲体设置于支撑体的上表面，缓冲体用于承载掉落的主梁。

进一步地，上述一种强震区的桥梁钢托架防落梁装置中，支撑体包括：第一连接板和承载板；其中，第一连接板用于与桥墩的侧面相连接，并且，第一连接板置于承载板的下方且与承载板的下表面相连接；缓冲体设置于承载板的上表面。

进一步地，上述一种强震区的桥梁钢托架防落梁装置中，承载板和第一连接板之间设置有多个第一加强板。

进一步地，上述一种强震区的桥梁钢托架防落梁装置中，支撑体还包括：两个挡板；其中，各挡板分别设置于缓冲体的两侧且与承载板相连接，各挡板均用于对掉落的主梁进行限位。