[实用新型]基于桥墩的桥梁多方向抗震及防倾覆装置

说明书

本实用新型公开了一种基于桥墩的桥梁多方向抗震及防倾覆装置，包括抱紧固定设置在桥墩上端的钢抱箍，以及固定在梁体底面的锚固底板，其特征在在于，钢抱箍外表面和锚固底板相对位置处以及锚固底板下表面各自成对的竖向设置有加劲板，加劲板上设置多向转轴结构，两个多向转轴结构之间连接设置液压阻尼装置，液压阻尼装置能够通过两端的多向转轴结构调整限位方向，实现多向限位。本实用新型为针对桥墩结构桥梁设计，具有能够更可靠地实现对桥梁梁体任意方向的受力及位移释放约束应力，降低安全隐患，且稳定性，可靠性高，使用寿命更长的优点。

技术领域

本实用新型涉及公路桥梁工程领域，具体涉及一种基于桥墩的桥梁多方向抗震及防倾覆装置。

背景技术

我国目前，大部分在役桥梁在使用时，需要经受各种作用力，例如地震、偏载、车船碰撞等外力。这这些力作用下桥梁的梁体会发生一定的纵向或横向位移，且位移量会随时间逐渐累加，直至这些发生梁体偏位的桥梁已经严重威胁到道路运营的安全。时有报道因为桥梁遭受外力位移后，造成梁体横向侧翻（如无锡桥梁侧翻事故）或纵向掉落等事故问题。因此很有必要对这一问题，考虑对桥梁进行针对性的维修和加固并进行相关设备的研发，从根本上解决问题。

针对桥梁抗震限位及防落梁的阻尼设备的研究，目前国内常常使用的方法有五种：（1）使用阻尼型支座进行位移约束的方法。这种方法的缺点在于初始阶段约束效果较好，但后续阶段由于支座自身的锈蚀、变形、失效等问题导致约束失效，如不及时更换，可能对桥梁的安全使用造成隐患，而支座的更换施工很麻烦。（2）在梁体两侧设置刚性或半刚性（设置有弹性填塞物）挡板的防偏限位方法。该方法主要是在梁底或盖梁上植筋，通过植筋设置刚性或半刚性挡板，靠挡板的强行阻挡防止梁体发生偏移。上述方法主要存在以下不利因素：其一，限位方式过于强硬，属于强行阻拦式的限位，这不仅可能引起较大的梁体内应力，还可能造成梁体底部、墩顶或盖梁顶的损坏；其二，这种方式限位设备强度较低，一般仅适用于地震动峰值加速度(Ag≤0.15g)地区。（3）在梁体纵向或横向安装带有弹簧的弹性限位设备。这种方法虽改善了强制限位的缺点，具备一定的柔性，但压缩后恢复不了的弹簧会在结构内形成无法释放的内力，这个内力始终是一个安全隐患，威胁着梁体或墩柱的安全，且目前研发的设备只能实现一个方向的限位，无法实现任意方向限位。（4）在梁体某一方向安装定向粘滞阻尼器，该方法虽然在限位后会释放内力，但仍旧只能用于定向限位，不能实现任意方向，一旦出现其他方向或无定向的位移（如扭转位移），设备很容易发生破坏。（5）还有极少数设计通过添加关节实现不同方向的阻尼限位（如球形关节），但经申请人研究发现，目前已申报的此类发明依然存在关节灵活性及可靠性的问题。

申请人曾经申请过的专利CN209039961U曾公开了一种多方向抗震限位装置及柱墩桥梁抗震结构，该专利的方案属于针对桥墩式桥梁而设计，其结构原理即属于上述第五种情况，采用了球形关节的结构实现多向限位，存在关节稳定性和可靠性差，不适宜长期使用的缺陷。同时其中采用的阻尼装置也存在监控不严，长期使用容易失效的问题。

故如何设计一种针对桥墩式桥梁设计，能够更好地实现对桥梁梁体任意方向的可靠约束，能够释放约束应力，降低安全隐患，且稳定性，可靠性高，使用寿命更长的一种抗震防倾覆装置，成为急待考虑解决的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种针对桥墩式桥梁使用，能够更可靠地实现对桥梁梁体任意方向的受力及位移释放约束应力，降低安全隐患，且稳定性，可靠性高，使用寿命更长的基于桥墩的桥梁多方向抗震及防倾覆装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种基于桥墩的桥梁多方向抗震及防倾覆装置，包括抱紧固定设置在桥墩上端的钢抱箍，以及固定在梁体底面的锚固底板，其特征在在于，钢抱箍外表面和锚固底板相对位置处以及锚固底板下表面各自成对的竖向设置有加劲板，加劲板上设置多向转轴结构，两个多向转轴结构之间连接设置液压阻尼装置，液压阻尼装置能够通过两端的多向转轴结构调整限位方向，实现多向限位。