[发明专利]高速铁路桥梁的装配式减震装置及其应用方法及更换方法

说明书

本发明公开了一种高速铁路桥梁装配式钢板剪力墙减震装置，预制墩柱的顶部中心位置处设置抗震支座，本减震装置包括围绕抗震支座均布的多组减震单元，每组减震单元包括T型主体、水平耗能板、角钢、竖向耗能板、锚固构件；T型主体的翼板内侧对称设置水平耗能板、腹板两侧对称设置角钢，角钢的角部位于T型主体的翼板与腹板之间的夹角中，翼板外侧设置关于其长度方向中心面对称的两排锚固构件；T型主体的翼板、水平耗能板、角钢的水平臂及锚固构件之间通过高强度的螺栓、螺母连接形成整体件；两组整体件以T型主体的腹板相对对称布置，在两T型主体的腹板两侧和两侧角钢的竖直臂之间分别插入竖向耗能板后通过高强度的螺栓、螺母连接形成减震单元。

技术领域

本发明属于桥梁减震领域，具体为一种高速铁路桥梁的装配式减震装置及其应用方法及更换方法。

背景技术

地震对于桥梁造成的直接破坏就是桥梁结构破坏和倒塌，其中桥梁梁体底面和墩柱顶部的连接节点是桥梁结构的薄弱环节，也是抗震设计的重点环节。

近年来随着抗震支座技术的不断发展，铅芯橡胶抗震支座、摆式滑动摩擦支座等抗震支座技术在桥梁抗震的工程实践中不断发展，这些支座同时承受竖向重力和水平地震荷载。为保障抗震支座的安全性，工程中常设置减震榫耗散部分的地震能量并减少支座的水平位移。，但目前减震榫常采用悬臂式棒材，存在以下缺陷：

为结构提供的抗侧刚度有限，抗震贡献也相应有限；

大多构造复杂，且常与桥梁结构整体式连接，建造成本相对较高，拆除和更换的难度大、耗时长，不利于桥梁结构震后抗震性能的快速恢复；

通过弯曲变形来耗能，变形不易被监测，不利于桥梁结构健康监测和损伤识别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、更换快捷、变形易于监测且抗震能力强的减震装置。

本发明提供的这种高速铁路桥梁装配式钢板剪力墙减震装置，预制墩柱的顶部中心位置处设置有抗震支座，本减震装置包括围绕所述抗震支座均布的多组减震单元，每组减震单元包括T型主体和水平耗能板和角钢和竖向耗能板和锚固构件；T型主体的翼板内侧对称设置有水平耗能板，T型主体的腹板两侧对称设置有角钢，角钢的角部位于T型主体的翼板与腹板之间的夹角中，翼板外侧设置有关于其长度方向中心面对称的两排锚固构件；T型主体的翼板和水平耗能板和角钢的水平臂及锚固构件之间通过高强度螺栓连接后，通过高强度螺母锁紧形成整体件；两组整体件以T型主体的腹板相对对称布置，在两T型主体的腹板两侧和两侧角钢的竖直臂之间分别插入竖向耗能板后通过高强度螺栓连接和高强度螺母锁紧形成减震单元。

上述技术方案的一种实施方式中，所述锚固构件包括定位盒体和四根锚固钢筋，定位盒体为由四块侧板及一块端板焊接而成的空心长方体，锚固钢筋的形状为L型，各锚固钢筋的水平臂朝外布置，竖直臂的末端与定位盒体的角部焊接。

上述技术方案的一种实施方式中，所述端板的中心位置处有圆孔，圆孔处焊接所述高强度螺母。

上述技术方案的一种实施方式中，所述定位盒体的高度大于所述高强度螺母的两倍厚度。

上述技术方案的一种实施方式中，所述水平耗能板的材质为软钢或者记忆合金。

上述技术方案的一种实施方式中，所述竖向耗能板为平钢板或者波纹钢板。

本发明提供的这种上述减震装置的应用方法，包括以下步骤：

（1）预制梁体时，根据设计位置在梁体的底部预埋各减震单元的锚固构件，锚固构件以锚固钢筋朝上固定；

预制墩柱时，根据设计位置在墩柱顶部预埋各减震单元的锚固构件，锚固构件以定位盒体朝上固定；