CN102561176A - 桥梁限位结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥梁限位结构，包括通过支座支撑梁体的桥墩，所述桥墩上沿桥轴线设置水平力支座，两边位置设置竖向力支座。本发明结构简单，横向限位准确，适应性强，安装、维护、更换方便、快捷，有过载保护功能，能有效地保护梁体、桥墩和承受垂直力的竖向力支座免遭破坏，只是承受水平力的固定限位支座、横向限位支座损坏，这就具备了能够在较短时间内恢复桥梁正常运行的先决条件。
Description
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，特别是涉及一种限制桥梁横向、纵向移动的桥梁限位结构。
背景技术
我国现有桥梁支座结构形式及布置方式存在两个问题：第一个问题是梁底横桥向支座中心距＜4m的布置方式，由于横桥向布置了两个固定支座或纵向活动支座，毕竟4m宽的混凝土梁还是存在一定的温度位移，如果再加上支座安装时同时靠近桥轴线或者同时靠近两边，那么梁体横桥向的伸缩内力将对支座产生一定的附加水平力；第二个问题是更为严重的问题，由于现有桥梁支座承受水平力的限位挡块与支座本体设计为整体式结构，当过大的地震水平力导致支座限位挡块发生屈服甚至破坏时，整体支座就不能够再继续使用，必须进行顶梁，更换整体支座。这样，一方面要耗费相当大的人力和物力，另一方面由于维修或更换需要时间长，不利于桥梁快速恢复正常运行。这在1995年日本阪神大地震以及“5.12”汶川大地震后所反映出的情况得到印证，不少桥梁支座都是由于挡块破坏或锚栓剪断而导致整个桥梁支座不能够再继续使用。
目前，在桥梁工程领域中，在地震或者其他荷载作用下，为了限制梁体的水平位移，通常我们采用设置横向限位装置的方式。当前在工程上应用最多的是为了防止在地震作用下桥梁横向落梁或者保证支座结构的安全性而设置的横向限位措施，即广泛应用的抗震挡块。抗震挡块作为限位装置，一般是设置在桥墩或者桥台上且置于梁端两侧的防震构造物，抗震挡块与梁体之间设置垫木或者橡胶垫块。抗震挡块一般有钢筋混凝土和钢结构两种形式。
在桥梁工程实际应用实践中，根据结构受力和体系需要，常需要对桥梁横向进行准确限位，限位精度需要达到0.6mm～3mm。而工程上应用的抗震挡块等限位装置因属于被动受力，横向发生一定位移后才能发挥其限位作用，因此不能满足工程上对于横向精确限位的要求。
发明内容
本发明的目的就是提供一种设计合理，横向限位准确，维修、更换方便的桥梁限位结构。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种桥梁限位结构，包括通过支座支撑梁体的桥墩，所述桥墩上沿桥轴线设置水平力支座，两边位置设置竖向力支座。
进一步，所述水平力支座为固定限位支座或横向限位支座。
固定限位支座和横向限位支座，只承受梁体水平力，在地震情况下减震消能，并在罕遇地震时起到防止梁体脱落的作用；该竖向力支座只需承受垂直力和满足水平各向活动，既可以是盆式橡胶支座、板式橡胶支座，也可以是球型钢支座。
进一步，所述固定限位支座包括支座上板和支座下板，支座上板通过螺栓连接梁体，支座下板通过螺栓连接桥墩，支座上板卡接在支座下板中，实现纵向、横向限位，承受各向水平力，不承受垂直力。
进一步，所述支座上板与支座下板的接触面为下凹的弧形面，从而可以实现一定转角的技术要求。
进一步，所述横向限位支座包括限位上板和限位下板，限位上板通过螺栓连接梁体，限位下板通过螺栓连接桥墩，限位上板卡接在限位下板中，实现横向限位，纵向自由活动，不承受垂直力。
进一步，所述梁体与桥墩之间还设置防落梁链条，可以进一步确保不落梁。
进一步，所述螺栓上开设有过载保护缺口，即沿螺栓圆周开设的环形槽，当固定限位支座、横向限位支座承受过大的地震水平力时，螺栓从其过载保护缺口处断开，从而导致固定限位支座、横向限位支座被破坏失效，而承受垂直力的竖向力支座仍然完好无损，继续行使竖向承载作用。
本发明的有益效果在于：
1.结构简单，横向限位准确，适应性强，安装、维护、更换方便、快捷；
2.由不同支座分别承受垂直力与水平力，且互不干涉；
3.有过载保护功能，有效地保护梁体、桥墩和承受垂直力的竖向力支座免遭破坏，只是承受水平力的固定限位支座、横向限位支座损坏，这就具备了能够在较短时间内恢复桥梁正常运行的先决条件；
4.整个工程的总体造价相对降低（虽然支座数量比现有桥梁支座有所增加，但是，由于抗震卡榫采用了过载保护功能，梁体和墩台所受地震力受控，完全可以设计得相对小一些，该部分所节约的成本远大于增加支座数量所增加的成本）。
附图说明
图1是本发明的实施结构示意图；
图2是本发明的一种支座布置图；
图3是本发明的另一种支座布置图；
图4是本发明横向限位支座的结构图；
图5是本发明固定限位支座的结构图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种桥梁限位结构，包括通过支座支撑梁体5的桥墩1，所述桥墩1上沿桥轴线设置一个固定限位支座4和一个横向限位支座3，两边位置设置竖向力支座2。
如图3所示，本发明也可以是在桥墩1上沿桥轴线设置一个固定限位支座4，并以固定限位支座4为中心对称设置四个横向限位支座3；桥墩1上的桥轴线两边对称均匀布置竖向力支座2。
如图5所示，所述固定限位支座4包括支座上板41和支座下板42，支座上板41通过螺栓6连接梁体5，支座下板42通过螺栓6连接桥墩1，支座上板41卡接在支座下板42中，实现纵向、横向限位。
所述支座上板41与支座下板42的接触面为下凹的弧形面，从而可以实现一定转角的技术要求。
如图4所示，所述横向限位支座3包括限位上板31和限位下板32，限位上板31通过螺栓6连接梁体5，限位下板32通过螺栓6连接桥墩1，限位上板31卡接在限位下板32中，实现横向限位，纵向自由活动。
所述梁体5与桥墩1之间还设置防落梁链条（图中未画出），可以进一步确保不落梁。
所述螺栓6上开设有过载保护缺口，即沿螺栓圆周开设的环形槽，当固定限位支座4、横向限位支座3承受过大的地震水平力时，螺栓6从其过载保护缺口处断开，从而使固定限位支座4、横向限位支座3被破坏失效，而承受垂直力的竖向力支座2仍然完好无损，继续行使竖向承载作用。
本发明的限位结构将承受垂直力的竖向力支座2与承受水平力的固定限位支座4、横向限位支座3分离开。固定限位支座4和横向限位支座3除了具有足够的刚度和强度，以承受正常使用极限状态下的水平力（如风荷载、机车制动力等），它还具有罕遇地震时过载保护功能，罕遇地震时即使承受水平力的固定限位支座4和横向限位支座3因过大水平力而失去水平承载功能时，但是承受垂直力的竖向力支座2仍然完好无损，继续行使竖向承载作用，真正做到桥梁“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计要求。在随后对固定限位支座4和横向限位支座3进行更换时，也不需要竖向顶梁，只需水平顶推到位即可进行更换。这样，既可以减少维修或更换所需的人力和物力，还可以缩短维修或更换时间，确保桥梁能够快速恢复正常运行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种桥梁限位结构，包括通过支座支撑梁体的桥墩，其特征在于：所述桥墩上沿桥轴线设置水平力支座，两边位置设置竖向力支座。
2.根据权利要求1所述的桥梁限制结构，其特征在于：所述水平力支座为固定限位支座或横向限位支座。
3.根据权利要求2所述的桥梁限位结构，其特征在于：所述固定限位支座包括支座上板和支座下板，支座上板通过螺栓连接梁体，支座下板通过螺栓连接桥墩，支座上板卡接在支座下板中，实现纵向、横向限位。
4.根据权利要求3所述的桥梁限位结构，其特征在于：所述支座上板与支座下板的接触面为下凹的弧形面。
5.根据权利要求2所述的桥梁限位结构，其特征在于：所述横向限位支座包括限位上板和限位下板，限位上板通过螺栓连接梁体，限位下板通过螺栓连接桥墩，限位上板卡接在限位下板中，实现横向限位，纵向自由活动。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的桥梁限位结构，其特征在于：所述梁体与桥墩之间还设置防落梁链条。
7.根据权利要求3-5任意一项所述的桥梁限位结构，其特征在于：所述螺栓上开设有过载保护缺口。
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