[实用新型]一种用于重力式挡土墙中的抗震消能结构及重力式挡土墙

说明书

本实用新型提供了一种用于重力式挡土墙中的抗震消能结构及重力式挡土墙，包括设置于重力式挡土墙混凝土主体结构内部的封闭式凹槽中的刚性块体、弹簧组及多个屈服阻尼器，弹簧分布在刚性块体左右两侧，且抵设在刚性块体与凹槽侧壁之间，屈服阻尼器分布在刚性块体上下两侧且连接在刚性块体与凹槽顶壁或底壁之间。在挡墙发生振动时，屈服阻尼系统的滞回曲线具有显著的非线性特征，可持续消耗地震能量、减小振动，且在弹簧作用下能自动复位，反复使用。同时，整个抗震消能结构内置在重力式挡墙墙身中，不易受外界环境影响，延长系统的使用寿命，并能保证挡墙外立面的整体性与美观。

技术领域

本实用新型涉及边坡支挡结构抗震技术领域，具体涉及一种用于重力式挡土墙中的抗震消能结构及重力式挡土墙。

背景技术

我国是世界上遭受震害最严重的国家之一，近年来，地震灾害频发对我国基础建设等均造成了巨大的损失。我国的公路、铁路沿线不同类型的支挡结构在地震作用下产生了不同形式的破坏，诸如倒塌、滑移、倾覆、开裂等。地震诱发的挡墙破坏不仅威胁人民的生命安全，造成巨大的经济损失，还严重阻断了震后救援的生命线。

重力式挡土墙主要靠自身重量来抵抗挡墙背面的土体压力，在我国的基础设施建设中，高度超过10m的重力式挡墙已非常普遍。已有研究结果表明，地震作用下，重力式挡土墙对地震加速度具有明显的放大效应，且加速度的放大系数会随着挡墙墙高的增大而呈非线性增大。挡墙墙身加速度放大会导致挡墙的惯性力增大，从而降低地震作用下挡墙的抗滑稳定性和抗倾覆稳定性。重力式挡土墙是在地震作用下极易破坏失稳的岩土构筑物之一。目前，专门针对重力式挡土墙的抗震消能措施几乎没有，因此，现有技术中需要一种方案来解决这个问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于重力式挡土墙中的抗震消能结构及重力式挡土墙，以解决背景技术中提出的问题。

一种用于重力式挡土墙中的抗震消能结构，包括设置于重力式挡土墙混凝土主体结构内部的封闭式凹槽中的刚性块体、弹簧组及多个屈服阻尼器，所述刚性块体呈长方体形结构，所述弹簧水平设置且分布在刚性块体左右两侧，弹簧的一端固定设置在刚性块体的左侧面或右侧面上，相应地，弹簧的另一端固定在封闭式凹槽的左侧壁或右侧壁。所述屈服阻尼器分布在刚性块体的上下表面，屈服阻尼器包括上下平行设置的两块固定板和固定连接在两块固定板之间的若干个耗能板。每个屈服阻尼器均有一块固定板与刚性块体的上表面或下表面固定连接，相应地，另一块固定板与封闭式凹槽的顶壁或底壁固定连接。所述刚性块体的左右方向与重力式挡土墙横向截面的水平方向相同，所述刚性块体的上下方向与重力式挡土墙高度方向相同，所述刚性块体的前后方向与重力式挡土墙墙身走向相同。

所述刚性块体为单个或多个，单个所述刚性块体的长度略小于封闭式凹槽的总长度，单个所述刚性块体的长度为封闭式凹槽的总长度的80％～100％，或者多个所述刚性块体沿重力式挡土墙的长度方向等间隔分布在封闭式凹槽内。每一个刚性块体的上、下表面均设置有若干个沿刚性块体长度方向间隔分布的的多个屈服阻尼器或长度与刚性块体长度一致的单个屈服阻尼器。

所述刚性块体为钢块、混凝土预制块或外部包裹有钢板的混凝土预制块，所述弹簧采用高强弹簧。

所述耗能板可以是具有显著非线性滞回特性的软钢板、铅板等，所述固定板的材质可以是钢、铁或高强塑料等。

每一个所述屈服阻尼器均包括的若干个耗能板，所述的能耗板沿重力式挡墙走向在屈服阻尼器的上、下固定板间等距设置。耗能板呈中间窄而上下两端宽的结构，耗能板的两个宽端分别与屈服阻尼器的上、下固定板连接。

优选地，每一个所述屈服阻尼器包括3～5块沿屈服阻尼器长度方向等距设置的耗能板。

刚性块体左侧及右侧的弹簧组等间距分布，且左侧的弹簧与右侧的弹簧对称布置；刚性块体上、下表面的屈服阻尼器呈上下、左右对称布置。