CN103614962B - 一种连续梁桥自锁连接体系减震装置 - Google Patents

Abstract

一种连续梁桥自锁连接体系减震装置，属于桥梁减震技术领域。本发明主要由下腭刚板下腭钢板（1）、上腭钢板（2）、纵向承压钢板（3）、支撑钢座垫（4）构成。下颚钢板（1）通过高强螺栓固定于墩顶预埋钢板上；支撑钢座垫（4）焊接在下颚钢板（1）面上；上腭钢板（2）支撑在支撑钢座垫（4）上；纵向承压钢板（3）通过高强螺栓固定在桥梁梁体的底面。本发明结构简单，成本低廉，安装维护简便；地震发生时能够将连续梁瞬间锁定在各桥墩上，使各滑动墩根据自身的抗震能力协同受载，共同承担地震力；可在不增加固定墩既有抗震能力的情况下，达到提高连续梁桥整体抗震性能的目的，适用于连续梁桥或类似结构体系。

Description

一种连续梁桥自锁连接体系减震装置

技术领域

本发明涉及一种连续梁桥safe-locking连接体系减震装置，适用于铁路桥、公路桥、城市高架桥以及各种大型连续梁结构建筑物新建或抗震加固，能够使结构在突发地震作用下协同受力，提高结构整体抗震性能。

背景技术

为降低连续梁桥的地震响应，提高连续梁桥的抗震性能，通常对连续梁桥采用减、隔震支座和粘滞阻尼器等减震措施，如铅芯橡胶支座、粘滞阻尼器等。但目前的常规方案都没有改变连续梁桥固定墩单独受载，其他各滑动墩的既有抗震能力并没有得到发挥和利用的现状。近年来，有学者提出了Lock-up装置，从技术角度考虑，可以实现各墩协同受力，但此装置不仅成本高昂，而且后期的检查与维护烦杂，运营及维护成本高，因此应用于桥梁抗震的实例较少。

发明内容

本发明目的是提供一种以地震动加速度激活的、造价低廉、耐久性好、便于检查与维护的新型大吨位连续梁桥safe-locking连接装置，利用本发明，可以克服现有减隔震装置及既有技术上存在的上述缺点和不足；地震突发时，可使连续梁桥各桥墩在地震荷载作用下能够协调受力，解决了常规设计连续梁桥在纵向地震作用下固定墩单独受力，固定墩抗震需求和桥梁上部结构纵向位移过大等不利影响。利用本发明，可以为连续梁桥设计及抗震加固提供一种新的设计理念和技术保障，适用于新桥设计或旧桥抗震加固；

本发明的技术方案是：一种连续梁桥自锁(safe-locking)连接体系减震装置，其特征在于：包括下颚钢板1、上颚钢板2、纵向承压钢板3、支撑钢座垫4。下颚钢板1通过高强螺栓固定于墩顶预埋钢板上；支撑钢座垫4焊接在下颚钢板1面上；上颚钢板2支撑在支撑钢座垫4上；纵向承压钢板3通过高强螺栓固定在梁体的下缘；纵向承压钢板3与下颚钢板1围成腔室；下颚钢板1的上边缘呈齿状，上颚钢板2的下边缘呈齿状，钢板的四个支腿为打磨成光滑圆柱体；支撑钢座垫4顶部打磨光滑微凹的槽。

本发明的工作过程如下：

正常状态下，上颚钢板处于静止状态，同时纵向承压钢板可随梁体自由伸缩而沿纵桥向移动，满足正常状态下桥梁纵向位移变化需求；

地震发生时，上颚钢板由于地震加速度的作用与支撑钢座垫发生相对位移，致使上颚钢板滑落而与下颚板机械咬合。

咬合后的上颚钢板对纵向承压钢板提供止反力而将梁体锁死，从而使滑动墩变为固定墩协同承受地震作用。

本发明的积极效果是：研发一种以地震动加速度激活的、造价低廉、耐久性好、便于检查维护的新型大吨位连续梁桥safe-locking连接装置，利用机械咬合锁死原理，使连续梁桥各桥墩在地震荷载作用下能够协调受力，使滑动墩充分发挥既有的抗震能力。本发明适用于铁路桥、公路桥、城市高架桥以及各种大型连续梁结构建筑物新建或加固，能够使结构在突发地震作用下协同受力，保证结构不发生严重破坏。

附图说明

图1是本发明正常工作状态的结构示意图。

图2是本发明地震突发时的结构示意图。

图3是本发明地震突发时梁体锁死结构示意图。

图4是本发明正常工作状态下1-1剖面图。

图5是本发明正常工作状态下2-2剖面图。

其中：

1、下颚钢板；

2、上颚钢板；

3、纵向承压钢板；

4、支撑钢座垫；

具体实施方式

以下结合实例及附图作进一步详述，但不做为对本发明的限定。

本实施例的结构如图1所示，正常状态下，纵向承压钢板和上颚钢板可以随梁体沿纵向自由滑动，以满足桥梁纵向位移变化需求，梁体与各滑动墩之间处于相对自由状态，不因梁体与各滑动墩之间的变位而产生任何约束。

如图2和图3所示，地震突发时，地震动加速度激活的大吨位连续梁桥自锁(safe-locking)连接装置，在地震加速度作用下，上颚钢板与支撑钢座垫发生相对滑动而滑落使上颚钢板与下颚钢板发生机械咬合，限制纵向承压钢板的纵向移动，从而限制梁体与桥墩间的相对位移，使滑动墩协同承受地震作用。

Claims (1)

1.一种连续梁桥自锁连接体系减震装置，其特征在于：包括下颚钢板(1)、上颚钢板(2)、纵向承压钢板(3)、支撑钢座垫(4)；下颚钢板(1)通过高强螺栓固定于墩顶预埋钢板上；支撑钢座垫(4)焊接在下颚钢板(1)面上；上颚钢板(2)支撑在支撑钢座垫(4)上；纵向承压钢板(3)通过高强螺栓固定在梁体的下缘；纵向承压钢板(3)与下颚钢板(1)围成腔室；下颚钢板(1)的上边缘呈齿状，上颚钢板(2)的下边缘呈齿状，上颚钢板(2)的四个支腿为打磨成光滑圆柱体；支撑钢座垫(4)顶部打磨有光滑微凹的槽；地震发生时，通过光滑滚轴支撑在支撑钢座垫(4)上的上颚钢板(2)在惯性力作用下从支撑钢座垫(4)的顶部滑落并与下颚钢板(1)机械咬合而锁死梁体限制梁体的纵桥向滑动，进而使各墩与固定墩协同承受地震作用；

具体工作过程如下：

正常状态下，上颚钢板(2)处于静止状态，同时纵向承压钢板(3)可随梁体自由伸缩而沿纵桥向移动，满足正常状态下桥梁纵向位移变化需求；

地震发生时，上颚钢板(2)在惯性力作用下从支撑钢座垫(4)上滑出而与下颚钢板(1)机械咬合；

咬合后的上颚钢板(2)对纵向承压钢板(3)提供止反力而将梁体锁死，从而使滑动墩变为固定墩协同承受地震作用。