CN104674646B - 一种桥梁减震缓冲结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种桥梁减震缓冲结构及其制造方法，其结构包括相互平行的固定钢板和保护钢板以及固定在两者之间的中部减震缓冲体，固定钢板上设有便于锚固到桥梁结构上的锚固孔，所述中部减震缓冲体是蜂窝状橡胶体。蜂窝状橡胶体是由一组横截面为正六边形的空心橡胶柱并列粘接而成。制造方法包括以下步骤：制作中部减震缓冲体；制作固定钢板并预留锚固孔；制作保护钢板并预留排气孔和排气凹槽；安装固定缓冲结构。本发明的空心的橡胶缓冲物大大减轻了整个结构的质量，占用空间小，方便在各类特大、大及小桥中的使用，充分发挥减隔震的效果。
Description
技术领域
本发明属于桥梁减震设计领域，特别是一种用于主梁与主梁之间、主梁与桥台之间或主梁与挡块之间的缓冲碰撞的结构及其制造方法。
背景技术
近年来，世界各地地震频发，每次震害对桥梁结构所造成的直接和间接经济损失都非常巨大，因此，人们对桥梁抗震性能的要求也越来越高。通过引人减隔震结构物来提高桥梁的抗展性能也正在成为一个研究和应用的热点。
提高桥梁抗震性能的有效措施即在地震作用下，对可能发生碰撞的位置安装缓冲结构物，以吸收地震作用产生的动能，从而减缓桥梁结构在地震作用下因碰撞产生落梁或破坏。
根据我国现行的《公路桥梁抗震设计细则JTG/TB02-01-2008》上的规定：地震烈度在7度及7度以上的，都应该用到减隔震装置，如在主梁与主梁之间、主梁与桥台胸墙之间安装弹性装置。但是目前实际工程中，数量占大多数的梁式桥一般仅选用减隔震支座，主梁与主梁、主梁与桥台间的减隔震装置设置较少，即便安装，也只是构造简单的橡胶块。橡胶块虽然能起到减隔震的作用，但是质量笨重、浪费材料、在地震作用下变形量也较小。
发明内容
本发明的目的是提供一种桥梁减震缓冲结构及其制造方法，解决现有减隔震支座中橡胶块存在质量笨重、浪费材料、在地震作用下变形量也较小的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种桥梁减震缓冲结构，包括相互平行的固定钢板和保护钢板以及固定在两者之间的中部减震缓冲体，所述固定钢板上设有便于锚固到桥梁结构上的锚固孔，所述中部减震缓冲体是蜂窝状橡胶体，所述蜂窝状橡胶体的蜂窝孔为垂直于固定钢板和保护钢板的通孔；
所述保护钢板上对应每个蜂窝孔的中心位置均设有排气孔，沿每列排气孔设有与排气孔同宽的圆弧形排气凹槽。
所述蜂窝状橡胶体为一体成形，按蜂窝孔的个数划分为一组并列且横截面为正六边形的空心橡胶柱。
所述空心橡胶柱的壁厚至少为15mm。
所述中部减震缓冲体的厚度为50～120mm。
所述锚固孔设置在固定钢板的边缘或最外层两根空心橡胶柱之间的空隙处。
所述固定钢板的厚度为20mm，长度为540mm，宽度为300～640mm。
所述保护钢板的厚度为10mm，长度为540mm，宽度为300～640mm。
这种桥梁减震缓冲结构的制造方法，制造步骤如下：
步骤一，制作中部减震缓冲体；
步骤二，制作固定钢板：在固定钢板上预留锚固孔的位置；
步骤三，制作保护钢板：在保护钢板上预留排气孔的位置，并沿每列排气孔制作排气凹槽；
步骤四，将固定钢板居中固定连接在减震缓冲体的下侧，将保护钢板居中固定连接在减震缓冲体的上侧；
步骤五，根据设计要求，利用螺丝将组装好的桥梁减震缓冲结构通过锚固孔安装在桥梁结构上。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明的中部减震缓冲体是一体塑料成形的蜂窝状橡胶体，形成多个空心正六边形橡胶柱，空心的橡胶缓冲物大大减轻了整个结构的质量。
本发明中的保护钢板上预留有排气孔，使桥梁减震缓冲结构受力时，中部减震缓冲体内部的空气可沿排气孔释放，特别是考虑到缓冲结构两侧的桥梁结构排气时，气体沿孔释放困难时，又增设了排气凹槽，当缓冲结构与桥梁结构紧贴时，使气流自孔中释放并沿凹槽顺利排出。
本发明的整体占用空间小，由于本发明外观小型化，方便在各类特大、大及小桥中的使用。除了顺桥向在主梁与主梁间、主梁与桥台间安装之外，横桥向也可在主梁与挡块间安装，以便桥梁减震缓冲结构在桥梁中充分发挥减隔震的效果。
本发明是一种具有良好减震效果的缓冲结构，能有效减缓地震等引起的桥梁震动，保证桥梁安全并增加桥梁使用寿命。采用本发明后，在地震作用下，桥梁结构发生碰撞，由于橡胶具有弹性，具有缓冲作用，吸收了部分动能，可以降低桥梁结构之间的碰撞力，减少梁体位移，防止落梁，对桥梁结构有着良好的保护作用。
本发明利用橡胶变形后易自行恢复的特点，缓冲桥梁结构在强烈震动下的相互碰撞，减少结构物位移，有利于保护桥梁结构的安全性。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明桥梁减震缓冲结构的立体示意图。
图2是图1的平面示意图。
图3是本发明实施例一在纵桥向主梁与主梁之间的安装示意图。
图4是本发明实施例二在纵桥向主梁与桥台之间的安装示意图。
图5是本发明实施例三在横桥向主梁与挡块之间的安装示意图。
附图标记：1－固定钢板、2－保护钢板、3－中部减震缓冲体、3.1－空心橡胶柱、4－锚固孔、5－主梁A、6－主梁B、7－桥台、8－主梁C、9－主梁D、10－挡块、12-排气孔、13-排气凹槽。
具体实施方式
参见图1-2所示，一种桥梁减震缓冲结构，包括相互平行的固定钢板1和保护钢板2以及固定在两者之间的中部减震缓冲体3，所述固定钢板1上设有便于锚固到桥梁结构上的锚固孔4，所述中部减震缓冲体3是蜂窝状橡胶体，其厚度为50～120mm；所述蜂窝状橡胶体的蜂窝孔为垂直于固定钢板1和保护钢板2的通孔。
所述蜂窝状橡胶体为一体成形，按蜂窝孔的个数划分为一组并列且横截面为正六边形的空心橡胶柱3.1，所述空心橡胶柱3.1的壁厚至少为15mm。所述锚固孔4设置在固定钢板1的边缘或最外层两根空心橡胶柱3.1之间的空隙处。
本实施例中，每个正六边形的内边长a为30mm，边长的厚度b（空心橡胶柱的壁厚）为15mm。所述中部减震缓冲体3的厚度为120mm。所述锚固孔4设置在固定钢板1的边缘。所述固定钢板1的厚度为20mm，长度为540mm，宽度为300～640mm。所述保护钢板2的厚度为10mm，长度为540mm，宽度为300～640mm。
所述保护钢板2上对应每个蜂窝孔的中心位置均有直径5mm～20mm的排气孔12，沿每列排气孔12打磨有排气凹槽13，所述排气凹槽13为圆弧形，其宽度为排气孔的直径，其深度为3～5mm。
这种桥梁减震缓冲结构的制造方法，制造步骤如下：
步骤一，塑炼中部减震缓冲体3，使空心正六边形橡胶柱3.1沿横向和纵向均顺次整齐排列。
步骤二，制作固定钢板1，在固定钢板1上预留锚固孔4的位置。
步骤三，制作保护钢板2，在保护钢板2上预留排气孔12的位置，并沿排气孔12打磨排气凹槽13。
步骤四，将固定钢板1居中固定连接在减震缓冲体3的下侧，将保护钢板2居中固定连接在减震缓冲体3的上侧。
步骤五，根据设计要求，利用螺丝将组装好的桥梁减震缓冲结构通过锚固孔4安装在桥梁结构上。
当桥梁的主结构发生震动时，主梁与其它主梁、桥台或挡块之间会发生相对位移偏移，从而产生互相碰撞，安装本桥梁缓冲结构物后，构件不会直接碰撞，而是先接触到缓冲结构的保护钢板2，随后中部减震缓冲体3发生变形，大大降低直接碰撞带来的桥梁结构的作用。
实施例一如图3所示，桥梁减震缓冲结构通过锚固孔4固定到主梁A5与主梁B6之间；实施例二如图4所示，桥梁减震缓冲结构通过锚固孔4固定到桥台7与主梁C8之间；实施例三如图5所示，桥梁减震缓冲结构通过锚固孔4固定到主梁D9与挡块10之间。
本发明的桥梁缓冲结构，对于抵消桥梁间的碰撞作用，减小梁体及桥台位移，对有效保护桥梁的安全性有积极意义。
Claims (8)
1.一种桥梁减震缓冲结构，包括相互平行的固定钢板（1）和保护钢板（2）以及固定在两者之间的中部减震缓冲体（3），所述固定钢板（1）上设有便于锚固到桥梁结构上的锚固孔（4），其特征在于：所述中部减震缓冲体（3）是蜂窝状橡胶体，所述蜂窝状橡胶体的蜂窝孔为垂直于固定钢板（1）和保护钢板（2）的通孔；
所述保护钢板（2）上对应每个蜂窝孔的中心位置均设有排气孔（12），沿每列排气孔（12）设有与排气孔（12）同宽的圆弧形排气凹槽（13）。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁减震缓冲结构，其特征在于：所述蜂窝状橡胶体为一体成形，按蜂窝孔的个数划分为一组并列且横截面为正六边形的空心橡胶柱（3.1）。
3.根据权利要求2所述的一种桥梁减震缓冲结构，其特征在于：所述空心橡胶柱（3.1）的壁厚至少为15mm。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁减震缓冲结构，其特征在于：所述中部减震缓冲体（3）的厚度为50～120mm。
5.根据权利要求2所述的一种桥梁减震缓冲结构，其特征在于：所述锚固孔（4）设置在固定钢板（1）的边缘或最外层两根空心橡胶柱（3.1）之间的空隙处。
6.根据权利要求1所述的一种桥梁减震缓冲结构，其特征在于：所述固定钢板（1）的厚度为20mm，长度为540mm，宽度为300～640mm。
7.根据权利要求1所述的一种桥梁减震缓冲结构，其特征在于：所述保护钢板（2）的厚度为10mm，长度为540mm，宽度为300～640mm。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种桥梁减震缓冲结构的制造方法，其特征在于，制造步骤如下：
步骤一，制作中部减震缓冲体（3）；
步骤二，制作固定钢板（1）：在固定钢板（1）上预留锚固孔（4）的位置；
步骤三，制作保护钢板（2）：在保护钢板（2）上预留排气孔（12）的位置，并沿每列排气孔（12）制作排气凹槽（13）；
步骤四，将固定钢板（1）居中固定连接在减震缓冲体（3）的下侧，将保护钢板（2）居中固定连接在减震缓冲体（3）的上侧；
步骤五，根据设计要求，利用螺丝将组装好的桥梁减震缓冲结构通过锚固孔（4）安装在桥梁结构上。
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