[发明专利]一种减震耗能防落梁装置

说明书

本发明公开了一种减震耗能防落梁装置，包含两个金属阻尼单元，所述金属阻尼单元包含至少一个U型段，两个所述金属阻尼单元分别设于立柱两侧，每个所述金属阻尼单元分别连接于所述立柱和连接板，所述金属阻尼单元的变形方向适配所述梁体相对于所述垫石的移动方向。采用本装置使防落梁装置具备了显著的减震耗能能力，结构形式合理简洁，结构尺寸小，减少桥墩受力，利于保护桥梁结构，方便震后修复，具备二级硬抗限位的能力，对现有采用垫石防落梁装置的桥梁的改建提出了方向，具有良好的应用前景，尤其对我国铁路桥梁的高烈度地区的建设具有重大意义。

技术领域

本发明涉及桥梁防落梁耗能技术领域，特别涉及一种减震耗能防落梁装置。

背景技术

我国是一个地震多发国家，分布有较多的地震带，且地震带很多都处于高寒高海拔等恶劣的环境，如西藏、四川、云南等地。因此，不论铁路桥还是公路桥，抗震性是桥梁设计时需要考虑的重要因素之一。减隔震设计方法是一种用于桥梁抗震设计的有效方法。通过该方法通常能够有效提高桥梁的设防水准，降低工程造价，减小震后维修的费用。

在高烈度地区，现有的桥梁都是常规支座加上型钢防落梁装置或者混凝土挡块防止落梁，地震来临时属于“硬抗”类，增大了桥墩和梁体的受力，导致增大了桥墩截面要求和桥墩配筋需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的防落梁挡块缺乏地震耗能能力，在高烈度地震区的适应性差，受冲击锚固容易破坏等上述不足，提供一种减震耗能防落梁装置。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种减震耗能防落梁装置，包含两个金属阻尼单元，所述金属阻尼单元包含至少一个U型段，两个所述金属阻尼单元分别设于立柱两侧，每个所述金属阻尼单元分别连接于所述立柱和连接板，所述金属阻尼单元的变形方向适配所述梁体相对于所述垫石的移动方向；

所述立柱用于连接梁体，所述连接板用于连接垫石；或者，所述立柱用于连接垫石，所述连接板用于连接梁体。

初始状态下，所述立柱与连接板具有间距，以便所述金属阻尼单元具有充分变形空间。

其中，所述U型段用于指代具有两个连接臂和底部的类似“U”的结构，并非限制所述U型段两个连接臂长度必须相等或底部为凹弧面或开口和底部等宽。

所述金属阻尼单元的变形方向适配所述梁体相对于所述垫石的移动方向，根据所述U型段的结构特点，如两个连接臂相对靠近、远离、扭转，都能带动所述U型段变形进而耗能，也就是，所述梁体相对于所述垫石移动能够带动所述金属阻尼单元发生变形即可。

采用本发明所述的一种减震耗能防落梁装置，在所述立柱两侧各连接一个所述金属阻尼单元，每侧的所述金属阻尼单元还连接于所述连接板，由于所述立柱和连接板分别连接所述梁体或垫石，能够防止落梁的发生，当梁体相对于桥墩上的垫石运动时，就能够带动所述立柱与连接板的相对位置发生变化，进而使得所述金属阻尼单元发生形变来耗散地震能量，并且即使当所述金属阻尼单元达到极限位置时，所述立柱自身仍具有强度富余量，因而具备二级硬抗限位的能力。两个所述金属阻尼单元分别设于立柱两侧，利于对所述立柱与连接板的相对位置的约束，有利于保证整个耗能防落梁装置的稳定，由于所述U型段具有两个连接臂，安装时方便连接，变形空间、幅度较大，变形方向较多，益于充分利用，即使与纵桥向或横桥向存在偏差，也能够起到耗能的效果，减少现有设计安装过程中的盲目性和方向性，降低结构设计难度，避免梁体与防落梁装置的刚性碰撞，减少桥墩受力，利于保护桥梁结构，方便震后修复，对现有采用垫石防落梁装置的桥梁的改建提出了方向，具有良好的应用前景，尤其对我国铁路桥梁的高烈度地区的建设具有重大意义。

优选的，所述U型段串联连接，所述金属阻尼单元包含两个第一连接臂，两个所述第一连接臂分别连接所述立柱和连接板，相邻两个所述U型段通过第二连接臂连接。

进一步优选的，两个所述金属阻尼单元的结构参数适配。