[发明专利]一种多重保护主梁防落梁及耗能装置及其制作方法

说明书

本发明涉及桥梁抗震和减震领域，具体涉及一种多重保护主梁防落梁及耗能装置及其制作方法，包括桥墩，在桥墩上方设置有支座垫石，支座垫石上设有橡胶支座，在桥墩和梁体之间设有拉索和减震装置。基于上述装置的制作方法，将桥墩的钢筋，水平预埋钢板和纵向挡块的钢筋按施工顺序依次绑扎安装完成，然后浇注桥墩和纵向挡块的混凝土，安装减震垫块；之后安装橡胶支座，吊装梁体，安装拉索。在小震作用下，通过带有减震垫块的纵向挡块减震耗能防止相邻两梁体发生硬性碰撞。在大震作用下，纵向挡块被剪坏，拉索发挥作用，能同时限制梁体纵向和横向过大的位移幅值，防止落梁震害的发生，提高桥梁整体抗震性能水平，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及桥梁抗震和减震领域，具体涉及一种多重保护主梁防落梁及耗能装置及其制作方法。

技术背景

近三十年来，国内外地震灾害频发，许多桥梁倒塌或者严重损伤，切断了震区交通生命线，造成了巨大的生命财产损失；在历次地震中桥梁典型破坏形态包括：落梁震害、支座滑移、伸缩缝破坏、挡块破坏、相邻主梁碰撞震害及桥台开裂震害；目前中小跨径桥梁普遍采用板式橡胶支座，板式橡胶支座的滑动机制有助于减小上部结构的地震响应，并在一定程度上保护桥墩以及基础免于较大的地震破坏；但是，在一些高烈度地区，桥梁在地震作用下将发生较大的位移，当位移超过允许值后将导致上部结构发生碰撞或者落梁震害，严重影响震后救援工作的开展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种多重保护主梁防落梁及耗能装置及其制作方法，采用减震装置和拉索的组合，解决桥梁在地震作用下易发生纵、横桥向大幅偏位和落梁的缺陷，提高桥梁结构的抗震性能。本发明所采用的技术方案为：包括桥墩，在桥墩上方设置有支座垫石，所述支座垫石上设有支撑在梁体下方的橡胶支座，在桥墩和梁体之间还张拉有拉索，所述桥墩和梁体中间还设有减震装置。

所述拉索一端通过球形连接部与梁体连接，所述梁体上还设有用于球形连接部滑动的钢导槽，所述拉索另一端通过球形扩大端与设置在桥墩上的带有预留钢束孔的水平预埋钢板连接。

所述钢导槽通过预埋钢板焊接于梁体。

所述拉索的球形连接部和球形扩大端均为采用球形钢套管压制成形的索扣。

所述减震装置包括设置在桥墩上方和梁体下方的使用超高性能混凝土UTFC浇筑的纵向挡块，所述纵向挡块相邻面设置有减震垫块。

基于上述多重保护主梁防落梁及耗能装置的制作方法：

步骤一：将桥墩的钢筋，水平预埋钢板和纵向挡块的钢筋按施工顺序依次绑扎安装完成；

步骤二：安装桥墩和纵向挡块的模板，然后现场浇注桥墩和纵向挡块的混凝土，其中纵向挡块采用超高性能混凝土UTFC浇筑，最后在纵向挡块的相邻面安装起缓冲作用的减震垫块；

步骤三：待混凝土的力学性能指标达到设计要求后拆除模板，安装橡胶支座，吊装梁体；

步骤四：安装拉索，其一端与桥墩连接，另一端与梁体滑动连接；拉索一端通过球形连接部卡在梁体对应位置的钢导槽内，另一端连接在桥墩上预留钢束孔的水平预埋钢板，然后对该端拉索采用球形钢套管压制成相应的球形扩大端。

本发明的有益效果是：

由于设置带有减震装置和拉索，当桥梁受到中小地震作用时，通过减震装置来限制梁体产生过大的位移减震耗能并防止相邻两梁体发生硬性碰撞。当桥梁受到大震作用时，拉索发挥作用，能同时限制梁体纵向和横向过大的位移幅值，防止落梁震害的发生，提高桥梁整体抗震性能水平，延长使用寿命。

由于纵向挡块采用超高性能混凝土UTFC浇筑，具有更加安全可靠的效果，而且可以通过调整超高性能混凝土UTFC的配比和拉索的束数满足不同工程抗震的设计需求。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。