[发明专利]一种摩擦与弹簧组合耗能型桥梁抗震挡块结构

说明书

本发明涉及桥梁抗震技术领域，尤其涉及一种摩擦与弹簧组合耗能型桥梁抗震挡块结构，包括钢牛腿组件、顶板、腹板、空心立方体以及球体，所述钢牛腿组件固定于桥墩的侧壁上方，所述顶板固定于主梁的底部，两块所述腹板的一端与所述顶板的底部一端相连，另一端与所述钢牛腿组件的顶部连接；所述空心立方体呈中空的立方体结构，所述空心立方体的左、右外壁与两块所述腹板的内壁之间设有与之连接的第一阻尼；所述球体设置于所述空心立方体的内腔中，其外壁与所述空心立方体内腔之间设有与之连接的第二阻尼。本发明能够限制梁体和桥墩的顺桥向过大位移，避免发生落梁现象，吸收能量，以至于减少地震对桥梁的损坏，吸收地震能量。

技术领域

本发明涉及桥梁抗震技术领域，尤其涉及一种摩擦与弹簧组合耗能型桥梁抗震挡块结构。

背景技术

我国近年来经济增长迅速，国家对各个有益于社会发展、有益于改善民生的项目投资力度越来越大，基建工作也随之快速发展，道路交通建设对于地区经济发展有着重要作用。而桥梁是交通路线中的枢纽，一旦桥梁发生事故，会带来一系列的经济问题和社会效应，所以桥梁的安全性能和稳定程度都是我们需要重视和关注的。

我国在建和已建桥梁数量已经超过百万，在各种地形、地区都有桥梁的建设，而有些地区由于其处于地震多发带的地理位置，存在着很大的安全隐患。一旦地震来临，桥梁由于其结构特点，是很容易损坏甚至倒塌的，而这不但会带来巨大的经济损失，更是威胁着人们的生命安全，同时形成“孤岛效应”，为地震之后的救援工作带来重重困难。

桥梁结构在地震中主要破坏有上部梁体脱落、支座破坏、桩基墩柱裂开、梁体碰撞破坏等形式。而我国目前大多数桥梁为了抗震所采取的措施是，在桥墩盖梁顶部两侧安装钢筋混凝土挡块，这种办法能一定程度地限制上部梁体的横桥向位移，但是碰撞时易造成局部破坏，且对顺桥向位移无太大约束作用。

所以需要设计和开发一种新型的桥梁抗震挡块结构，既能在地震时有效发挥抗震作用，又能限制桥梁上部梁体的顺桥向位移，同时要减少挡块作用时自身受损程度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种摩擦与弹簧组合耗能型桥梁抗震挡块结构，能够限制梁体和桥墩的顺桥向过大位移，避免发生落梁现象，通过摩擦以及弹簧压缩等，从而吸收能量，以至于减少地震对桥梁的损坏，吸收地震能量。

为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种摩擦与弹簧组合耗能型桥梁抗震挡块结构，包括钢牛腿组件、顶板、腹板、空心立方体以及球体，所述钢牛腿组件固定于桥墩的侧壁上方，所述顶板固定于主梁的底部，两块所述腹板的一端与所述顶板的底部一端相连，另一端与所述钢牛腿组件的顶部连接；所述空心立方体呈中空的立方体结构，所述空心立方体的左、右外壁与两块所述腹板的内壁之间设有与之连接的第一阻尼；所述球体设置于所述空心立方体的内腔中，其外壁与所述空心立方体内腔之间设有与之连接的第二阻尼。

所述钢牛腿组件包括钢牛腿底板、钢牛腿腹板、钢牛腿顶板以及钢牛腿侧板，所述钢牛腿侧板通过钢牛腿螺栓将其固定于所述桥墩的侧壁上方，所述钢牛腿顶板和钢牛腿底板平行设置分别固定于所述钢牛腿侧板的顶部与底部，所述钢牛腿腹板固定于所述钢牛腿顶板和钢牛腿底板之间；所述腹板的底部通过第一螺栓固定于所述钢牛腿顶板上。

所述空心立方体与所述顶板、钢牛腿顶板之间设有凹形挡块，所述凹形挡块靠近所述空心立方体一侧的侧壁上形成与所述空心立方体匹配卡合的卡槽，其远离所述空心立方体的一侧侧壁分别与所述顶板、钢牛腿顶板接触。

所述顶板、钢牛腿顶板与外侧的所述腹板的外壁两端之间设有角钢，所述角钢通过角钢固定螺栓固定连接。

所述空心立方体与所述腹板之间设有多个第一阻尼。

所述球体表面粗糙，其外壁与所述空心立方体内腔的六个内壁之间均设有相同的第二阻尼。