一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置 |
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| 申请号 | CN202311615261.X | 申请日 | 2023-11-29 | 公开(公告)号 | CN117604877A | 公开(公告)日 | 2024-02-27 |
| 申请人 | 江苏润通工程设备有限公司; | 发明人 | 朱峰; 陈志频; 冯志豪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置，包括顶板和 底板 ，所述顶板和所述底板分别与梁底和墩顶相连接，所述顶板与所述底板相连接，所述底板采用 钢 臂阻尼结构；所述钢臂阻尼结构包括安装在所述顶板底部的连接部和安装在所述底部上的 支撑 部。通过上述方式，本发明一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置，该装置采用钢臂阻尼结构，不仅具有横向和纵向限位功能，同时具有一定减震耗能功能，从而保护 桥梁 上部和下部结构在 地震 作用 力 下不发生落梁现象，最大程度上保护桥梁结构和通行安全。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置，包括顶板和底板，所述顶板和所述底板分别与梁底和墩顶相连接，所述顶板与所述底板相连接，其特征在于，所述底板采用钢臂阻尼结构； |
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| 说明书全文 | 一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置技术领域背景技术[0002] 在地震力的作用下，桥梁上下结构由于没有可靠限位措施，从而发生过大位移导致上下结构的分离，被称为落梁现象，由于地震力的不确定性，落梁有纵向、横向和扭转等情况，其中尤其以纵向落梁危害更甚，一旦发生落梁现象，不仅会使梁体和桥墩严重受损而失去通行功能，更会严重影响震区救援工作的展开。 [0003] 常见的防落梁装置有以下三种： [0004] 第一种是在桥梁支座结构上设有拉索或钢板等附属结构，以达到防落梁的效果，但是由于支座本体的结构相对于梁体而言较小，故其附属结构的强度有限。往往在地震力的作用下，支座本体也会发生不可逆的破坏，所以设置在支座本体上的防落梁结构效果非常有限。 [0005] 第二种是在桥梁梁体底面设置有混凝土的牛腿结构，并在墩顶单独设置混凝土挡块，两者形成限位结构，但是，由于梁体需要在纵桥向发生位移，所以这种结构的限位一般只设置在横桥向，而且混凝土的牛腿结构和混凝土挡块由于其材料特性，故其强度十分有限，更不具备减震的性能。 [0006] 第三种是在桥梁梁体下方设置有钢结构牛腿，与之相邻的墩顶垫石侧面设有纯橡胶缓冲垫，从而形成限位结构，同样的，这种结构也只设置于横桥向，虽然钢结构牛腿强度要高于混凝土牛腿结构，但是由于其不具有减震功能，往往与之相连的混凝土结构会先发生破损而失效，另外纯橡胶缓冲垫平面尺寸和厚度皆受限，所具有的减震功能也不明显。 发明内容[0007] 本发明主要解决的技术问题是提供一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置，不仅具有横向和纵向限位功能，同时具有一定减震耗能功能。 [0008] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置，包括顶板和底板，所述顶板和所述底板分别与梁底和墩顶相连接，所述顶板与所述底板相连接，所述底板采用钢臂阻尼结构； [0009] 所述钢臂阻尼结构包括安装在所述顶板底部的连接部和安装在所述底部上的支撑部。 [0010] 在本发明一个较佳实施例中，所述连接部包括连接块，所述连接块底部开设有限位凹槽。 [0011] 在本发明一个较佳实施例中，所述支撑部包括支撑段，所述支撑段顶部设有限位球，所述限位球与所述限位凹槽相配合。 [0013] 在本发明一个较佳实施例中，所述梁底和所述墩顶内分别内埋有定位套筒。 [0014] 在本发明一个较佳实施例中，所述顶板和所述底板通过定位螺栓与所述定位套筒相配合固定在所述梁底和所述墩顶上。 [0015] 本发明的有益效果是：本发明一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置，该装置采用钢臂阻尼结构，不仅具有横向和纵向限位功能，同时具有一定减震耗能功能，从而保护桥梁上部和下部结构在地震作用力下不发生落梁现象，最大程度上保护桥梁结构和通行安全。附图说明 [0016] 图1为一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置的主视图。 [0017] 图2为一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置主视图的剖视图。 [0018] 附图中各部件的标记如下：1、顶板；2、底板；3、连接块；4、限位凹槽；5、支撑段；6、限位球；7、定位螺栓；8、定位套筒。 具体实施方式[0019] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 [0020] 请参阅图1和图2，本发明实施例包括： [0021] 实施例1 [0022] 一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置，包括顶板1和底板2，所述顶板1和所述底板2分别与梁底和墩顶相连接，所述顶板1与所述底板2相连接，所述底板2采用钢臂阻尼结构，不仅具有横向和纵向限位功能，同时具有一定减震耗能功能，从而保护桥梁上部和下部结构在地震作用力下不发生落梁现象，最大程度上保护桥梁结构和通行安全。 [0023] 所述钢臂阻尼结构包括安装在所述顶板1底部的连接部和安装在所述底部上的支撑部，所述连接部包括连接块3，所述连接块3底部开设有限位凹槽4，所述限位凹槽4用于与所述限位球6的连接，使得梁体发生转动时，可与所述支撑部发生相对转动而不会卡死，梁体发生位移时，可带动所述支撑部发生挠曲变形。 [0024] 所述支撑部包括支撑段5，所述支撑段5顶部设有限位球6，所述限位球6与所述限位凹槽4相配合。 [0025] 使用时，当梁体发生位移，由所述连接部带动所述支撑部发生挠曲变形并承受水平力，此时所述支撑部处于弹性工作状态。 [0026] 地震时，由于梁体承受更大的地震力和水平位移，此时所述支撑部将带动所述支撑部发生较大的挠曲变形并承受水平力，此时所述支撑部处于弹塑性工作状态，可消耗地震能量并实现防落梁的功能。 [0027] 所述钢臂阻尼结构的材质为低合金高强度合金钢，低合金高强度合金钢是一种通过合金元素强化和细化晶粒来提高强度和韧性的钢材，其主要合金元素有镍、钼、钒等，这种钢材具有高强度、良好的韧性和耐磨性，广泛应用于建筑、桥梁、汽车、船舶等领域。 [0028] 所述梁底和所述墩顶内分别内埋有定位套筒8，所述定位套筒8用与固定所述定位螺栓7。 [0029] 所述顶板1和所述底板2通过定位螺栓7与所述定位套筒8相配合固定在所述梁底和所述墩顶上。 [0030] 实施例2 [0031] 一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置，包括顶板1和底板2，所述顶板1和所述底板2分别与梁底和墩顶相连接，所述顶板1与所述底板2相连接，所述底板2采用钢臂阻尼结构，不仅具有横向和纵向限位功能，同时具有一定减震耗能功能，从而保护桥梁上部和下部结构在地震作用力下不发生落梁现象，最大程度上保护桥梁结构和通行安全。 [0032] 所述钢臂阻尼结构包括安装在所述顶板1底部的连接部和安装在所述底部上的支撑部，所述连接部包括连接块3，所述连接块3底部开设有限位凹槽4，所述限位凹槽4用于与所述限位球6的连接，使得梁体发生转动时，可与所述支撑部发生相对转动而不会卡死，梁体发生位移时，可带动所述支撑部发生挠曲变形。 [0033] 所述支撑部包括支撑段5，所述支撑段5顶部设有限位球6，所述限位球6与所述限位凹槽4相配合。 [0034] 使用时，当梁体发生位移，由所述连接部带动所述支撑部发生挠曲变形并承受水平力，此时所述支撑部处于弹性工作状态。 [0035] 地震时，由于梁体承受更大的地震力和水平位移，此时所述支撑部将带动所述支撑部发生较大的挠曲变形并承受水平力，此时所述支撑部处于弹塑性工作状态，可消耗地震能量并实现防落梁的功能。 [0036] 所述钢臂阻尼结构的材质为阻尼合金钢，阻尼合金钢是一种具有较高阻尼性能的合金钢，阻尼性能是指材料在受到外部力作用时，能量消耗的速度和程度，阻尼合金钢通过添加特定的合金元素(如铅、锡等)，提高材料的阻尼性能，这种钢材主要用于制造减振器、轴承等需要降低振动的部件。 [0037] 所述梁底和所述墩顶内分别内埋有定位套筒8，所述定位套筒8用与固定所述定位螺栓7。 [0038] 所述顶板1和所述底板2通过定位螺栓7与所述定位套筒8相配合固定在所述梁底和所述墩顶上。 [0039] 现有技术相比，本发明一种具有横向和纵向限位以及减震耗能功能的防落梁装置，该装置采用钢臂阻尼结构，不仅具有横向和纵向限位功能，同时具有一定减震耗能功能，从而保护桥梁上部和下部结构在地震作用力下不发生落梁现象，最大程度上保护桥梁结构和通行安全。 [0040] 该防落梁装置可实现纵桥向和横桥向的防落梁功能，在正常使用情况下，所述支撑部可通过其自身的挠曲变形来满足梁体的位移需要，此时，其处于弹性工作状态，同时所述支撑部可在地震力作用下发生较大挠曲变形，消耗地震能量，此时，所述支撑部处于弹塑性工作状态。 [0041] 该防落梁装置不承担竖向荷载，可单独设置，震后修复和更换方便。 [0042] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 |
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