CN105256712B - 用于桥梁的缓冲型抗剪装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于桥梁的缓冲型抗剪装置，其能够抵抗梁体受到的剪力，提高桥梁的抗剪能力，包括：用于与梁体的下表面相连的上板；用于与盖梁或者墩台的上表面相连的下板；设置在所述下板上的抗剪组件，所述抗剪组件包括从所述下板竖直地朝向所述上板延伸的多块抗剪板以及设置在抗剪板之间的弹性橡胶，各所述抗剪板彼此平行。

Description

用于桥梁的缓冲型抗剪装置

技术领域

本发明涉及一种缓冲型抗剪装置，尤其涉及一种用于桥梁的缓冲型抗剪装置。

背景技术

近年来，随着国家对基础建设步伐的加快和我国桥梁的快速发展，各种造型复杂和车道较多的桥梁层出不穷，尤其城市地铁轨道桥梁和高速铁路桥梁的发展，对桥梁抗剪水平力提出了更高的要求。在传统情况下，可以通过设置桥梁支座并且对桥梁支座的结构进行设计来提高桥梁的纵横向抗剪能力。但是支座提高抗剪的能力有限，当纵横向剪力较大时，仅靠支座来抵抗纵横向剪力，往往难以满足桥梁的设计要求。尤其当桥梁处于设防烈度较高或地震加速度峰值较大的地区时，支座承受的水平力将会相当大，超过目前规范所规定的支座水平力大小，所以有必要设置抗剪装置来保护桥梁的安全。综上，根据实际工程，需要一种结构设计简单，传力明确，可以满足桥梁正常使用情况纵横向位移的要求，又可有效提高桥梁纵横向抗剪能力的纵横向抗剪装置。

发明内容

鉴于以上情况，本发明提供一种用于桥梁的缓冲型抗剪装置，其包括：用于与梁体的下表面相连的上板；用于与盖梁或者墩台的上表面相连的下板；设置在下板上的抗剪组件，抗剪组件包括从下板竖直地朝向上板延伸的多块抗剪板，各抗剪板彼此平行。

在一个优选的实施例中，抗剪板延伸至上板并且与上板相连。在本实施例中，由于上板与梁体相连，下板与盖梁或墩台相连，因此抗剪板通过上板和下板将梁体与盖梁或墩台相连，起到抵抗桥梁受到的剪力的作用。在本实施例中，彼此平行的各抗剪板能够联合作用抵抗剪力，因此与现有的用于抵抗剪力的支座相比，该结构能够抵抗更大的剪力，有利于提高桥梁的安全系数。

在一个优选的实施例中，还包括从上板的下表面朝向下板的上表面延伸的限位框架，限位框架与抗剪组件间隔一定的距离。在桥梁的正常使用中，通常允许梁体相对于盖梁有一定的位移以满足梁体实际使用的需要，因此本实施例的限位框架设置成与抗剪组件间隔有一定的距离。而且，可以根据实际使用中所允许的梁体和盖梁的相对位移的大小来设置限位框架和抗剪组件的间隔的距离。

在一个优选的实施例中，各抗剪板所形成的平面平行于梁体的纵向方向。在本实施例中将各抗剪板的方向设置成平行于梁体的纵向方向而与梁体的横向方向垂直，通过抗剪板能够抵抗梁体横向上的剪力，可避免梁体在水平剪力的作用下产生过大的位移而导致桥梁不安全。另外，该抗剪板还能抗梁体纵向上的剪力。在一个优选的实施例中，各抗剪板之间的间距相等。等间距设置的抗剪板的优点在于，能够使作用在每块抗剪板上的剪力分布得更均匀。在一个优选的实施例中，抗剪组件还包括填充相邻抗剪板之间的间隙并且贴附在抗剪板的两侧上的弹性橡胶。橡胶起到将剪力从一块抗剪板传递到另一块抗剪板的作用，橡胶对力的传递进行缓冲，利用橡胶的弹性变形来延长作用力的传递时间，可以避免抗剪板受到的力过大，延长抗剪装置的使用寿命。

在一个优选的实施例中，在限位框架的内侧贴附有弹性橡胶。贴附在限位框架内侧的弹性橡胶能够在抗剪组件撞击限位框架时起到缓冲作用，能够避免在两者之间产生过大的冲击力。同时橡胶能够避免较硬的抗剪板直接撞击限位框架导致这两者之间产生磨损。

在一个优选的实施例中抗剪组件伸入限位框架的长度至少为抗剪组件高度的二分之一。该伸入长度有利于保证抗剪组件与限位框架的相对位移过大时，抗剪组件从限位框架中脱出。优选地，伸入限位框架内的抗剪组件可以不接触上板，以避免抗剪组件与上板之间产生摩擦而造成摩擦损耗。

在一个优选的实施例中，在上板的上表面上设置有用于插入在梁体中的多个锚棒，并且在下板的下表面上也设置有设置有用于插入在盖梁或者墩台中的多个锚棒。在锚棒上优选地设置有缩窄段，以便锚棒牢固地插在梁体中而不会轻易被抽出。通过该锚棒能够牢固地将上板固定在梁体的下表面上并且将下板固定在盖梁的上表面上。

本发明的缓冲性抗剪装置能够抵抗更大的纵向或横向剪力，可提高桥梁的纵向和横向抗剪能力，同时其结构简单，易于生产制造并且在施工中使用。本发明的抗剪装置可以和传统的桥梁支座一同使用，以进一步提高桥梁的抗剪能力。

在本发明中，用于没有盖梁只有墩台的桥梁时，也可以将下板直接设置在墩台上。而且，在本发明中所使用的用语“上”和“下”是通常意义上相对于地面的上和下。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性地显示了根据本发明的第一实施例的缓冲型抗剪装置的正视图；

图2示意性地显示了根据本发明的第一实施例的缓冲型抗剪装置的侧视图；

图3示意性地显示了根据本发明的第二实施例的缓冲型抗剪装置的正视图；

图4示意性地显示了根据本发明的第二实施例的缓冲型抗剪装置的侧视图；

图5示意性地显示了在根据本发明的第二实施例中的上板和限位框架；

图6示意性地显示了在根据本发明的第二实施例中的下板和抗剪组件；

图7示意性地显示了沿图5的A-A线的剖视图，其为第二实施例的上板和限位框架的剖视图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施例进行详细描述。

【实施例一】

如图1和图2所示，本发明的第一实施例的缓冲型抗剪装置100具有：通过锚棒5与梁体的下表面相连的上板1；通过锚棒5与盖梁的上表面相连的下板2；将上板1与下板2相连的抗剪组件3。图1是从垂直于梁体的纵向方向上看去时观察到的本实施例的缓冲型抗剪装置100的主视图，图2是沿着梁体的纵向方向看时所观察到的本装置100的侧视图。

抗剪组件3通过上板1和下板2将梁体与盖梁或墩台相连，从而在梁体受到在梁体的横向上的剪力时，该抗剪组件3能够抵抗该横向剪力，保证桥梁不会产生过大的位移。

如图2所示，抗剪组件3包括多个抗剪板31，各抗剪板31的平面的垂直于上板1和下板2，各抗剪板31等间距地设置在上板1和下板2之间并且将上板1与下板2相连。在本实施例中，各抗剪板31设置成其平面平行于梁体的纵向方向，以便梁体在受到横向上的剪力时，各抗剪板31能够联合抵抗该剪力，保证桥梁不会产生过大的位移，从而提高桥梁的抗剪能力。可以通过焊接或者螺栓等连接方式将各抗剪板31连接在上板1和下板2上。而且，各抗剪板31之间的间距相等，有利于使各抗剪板31上的力均匀。

另外，如图2所示，在抗剪板31之间填充有弹性橡胶32，并且通过硫化或胶粘等方式将弹性橡胶32贴附在抗剪板31上。弹性橡胶32能够以缓冲的方式将力从一个抗剪板31传递至另一个抗剪板31，可保护抗剪板31使其免受过大的力的冲击。

另外，在各个锚棒5上设置有缩窄段51，该缩窄段51有利于将锚棒5牢固地插入在梁体中，可避免锚棒5从梁体中脱出。

在本实施例中，各抗剪板31优选地由弹塑性钢形成，例如Q235或Q345号刚制成，从而保证各抗剪板31能够抵抗较大的剪力，提高抗剪装置100的抗剪能力。

优选地，适用于桥梁宽度较小的桥梁，例如用于铁路的桥梁以及城市轨道用桥梁，此时不用考虑桥梁横向温度等位移的情况，不需要将抗剪装置成允许梁体可相对于盖梁或墩台位移，使用抗剪板31直接将上板1和下板2相连发挥抗剪作用即可，本实施例中的抗剪装置100结构简单而且容易制造。

【实施例二】

如图3和图4所示，本发明的第二实施例的缓冲型抗剪装置200包括：通过锚棒5与梁体的下表面相连的上板1；通过锚棒5与盖梁或墩台的上表面相连的下板2；设置在下板2上的抗剪组件3；从上板1朝向下板2延伸的限位框架4。图3是从垂直于梁体的纵向方向上看去时观察到的本实施例的缓冲型抗剪装置200的主视图，图4是沿着梁体的纵向方向看时所观察到的本装置200的侧视图。

在本实施例中，限位框架4是由设置在上板1上的四块板形成的框架，抗剪组件3延伸进入限位框架4所形成的腔中，并且限位框架4的四个板分别平行与抗剪组件3的四个面。可以通过焊接或者螺栓等连接方式将限位框架4设置在上板1上。

在桥梁的实际使用中，当气温变化时由于热胀冷缩作用等，梁体会相对于盖梁或墩台产生一定的位移，因此将本实施例中的缓冲型抗剪装置200设计成限位框架4与抗剪组件3间隔一定的距离，允许抗剪组件3在限位框架4内进行小幅度的移动而不受到限位框架的限制，可以允许梁体可相对于盖梁或墩台有一定位移，避免由于该位移在抗剪装置200中产生过大的应力，对抗剪装置200的抗剪能力产生负面影响。

在本实施例中，当梁体受到横向剪力时，限位框架4在该剪力的方向上沿横向移动，直到抗剪组件3抵靠限位框架4的内壁，此时限位框架4对抗剪组件3施加与横向剪力的方向相反的推力，从而抵抗横向剪力，保证梁体不会产生过大的位移。当梁体受到纵向剪力时，限位框架4在该剪力的方向上沿纵向移动，直到抗剪组件3抵靠限位框架4的内壁，此时限制框架4对抗剪组件3施加与纵向剪力的方向相反的推力，从而抵抗纵向剪力，保证梁体不会产生过大的位移。

如图4所示，抗剪组件3包括多个抗剪板31，各抗剪板31的平面的垂直于上板1和下板2，各抗剪板31等间距地设置在上板1和下板2之间。各抗剪板31设置成其平面平行于梁体的纵向方向，以便在梁体受到横向上的剪力时，各抗剪板31能够联合抵抗该剪力，以便提高桥梁的抗剪能力。而且，各抗剪板31之间的间距相等，有利于使各抗剪板31上的力均匀。

另外，在抗剪板31之间填充有弹性橡胶32，并且在最外侧的抗剪板31的外侧上贴附有橡胶32，可以通过硫化或胶粘等方式将弹性橡胶32贴附在各抗剪板31上。可以通过焊接或者螺栓等连接方式将各抗剪板31连接在上板1和下板2上。在抗剪板31之间的弹性橡胶能够对传递给各抗剪板31的冲量进行缓冲，可避免各抗剪板31受到过大的力，有利于延长抗剪装置200的使用寿命。

另外，如图7所示，在限位框架4的内侧也贴附有弹性橡胶42，该弹性橡胶42进一步对限位框架4起到保护作用，可以避免抗剪组件3猛烈撞击限位框架4，并且可以避免抗剪组件3直接接触限位框架4而使两者产生磨损。

在本实施例中，抗剪组件3伸入限位框架4向下延伸的长度为抗剪组件3的高度的二分之一。而且，在本实施例中，抗剪组件3没有接触上板1。

另外，在各个锚棒5上设置有缩窄段51，该缩窄段51有利于将锚棒5牢固地插入在梁体中，可避免锚棒5从梁体中脱出。

在本实施例中，各抗剪板31优选地由Q235或Q345钢等弹塑性钢形成，从而保证各抗剪板31在受到的剪力过大时，发生塑性断裂而不是脆性断裂，所谓塑性断裂是指钢材在断裂之前发生了较大的塑性变形。上述弹塑性钢是指对该钢材进行拉伸试验所得到的拉应力曲线中存在屈服平台。

优选地，本实施例的抗剪装置200适用于宽度较大的桥梁，例如公路桥梁以及较宽的铁路桥梁，此时需要考虑梁体在纵向和横向上相对于盖梁或墩台的位移，同时还要保证桥梁有足够的抗剪能力。本实施例中的间隔有一定距离的限位框架4和抗剪组件3能够满足梁体的位移需求，同时还能够抵抗梁体受到的剪力，提高了桥梁的安全系数。另外，本实施例的剪装置200结构简单，容易制造以及应用于桥梁。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种用于桥梁的缓冲型抗剪装置，包括：

用于与梁体的下表面相连的上板；

用于与盖梁或墩台的上表面相连的下板；

设置在所述下板上的抗剪组件，所述抗剪组件包括从所述下板竖直地朝向所述上板延伸的多块抗剪板，各所述抗剪板彼此平行；

从所述上板的下表面朝向所述下板的上表面延伸的限位框架，所述限位框架与所述抗剪组件间隔一定的距离。

2.根据权利要求1所述的缓冲型抗剪装置，其特征在于，所述抗剪板延伸至所述上板并且与所述上板相连。

3.根据权利要求1或2所述的缓冲型抗剪装置，其特征在于，各所述抗剪板所形成的平面与所述梁体的纵向方向平行。

4.根据权利要求1或2所述的缓冲型抗剪装置，其特征在于，各所述抗剪板之间的间距相等。

5.根据权利要求1或2所述的缓冲型抗剪装置，其特征在于，所述抗剪组件还包括填充相邻所述抗剪板之间的间隙并且贴附在所述抗剪板的两侧上的弹性橡胶。

6.根据权利要求1所述的缓冲型抗剪装置，其特征在于，所述抗剪组件伸入所述限位框架内的长度至少为所述抗剪组件高度的二分之一。

7.根据权利要求6所述的缓冲型抗剪装置，其特征在于，在所述限位框架的内侧贴附有弹性橡胶。

8.根据权利要求1所述的缓冲型抗剪装置，其特征在于，在所述上板的上表面设置有用于插入在所述梁体中的多个锚棒，并且在所述下板的下表面上也设置有设置有用于插入在所述盖梁或所述墩台中的多个锚棒。

9.根据权利要求1所述的缓冲型抗剪装置，其特征在于，所述抗剪板由能够发生塑性断裂的弹塑性钢制成。