CN107100067A - 一种用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，属于桥梁建设领域，包括桥桩，所述桥桩的顶部的两侧设有高于所述桥桩的挡台，所述挡台上设有横移柱，所述横移柱沿水平方向设置，两根所述横移柱相对设置；两个所述挡台之间设有剪切柱，所述剪切柱沿竖向设于所述桥桩，所述剪切柱包括相连的第一柱体及第二柱体，所述第一柱体位于所述桥桩内，所述第二柱体延伸至桥桩外部。这种组合支撑结构，具有良好的抗震支撑效果，不仅能够在平时对桥面起到良好的支撑，且能够在发生地震时能够对地震产生的作用力进行大幅度地抵消，同时其不需要采用大量的建筑材料进行施工建筑，不仅节省了原料，且节省了施工工时，节省了成本。

Description

一种用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构

技术领域

本发明涉及桥梁建设领域，具体而言，涉及一种用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构。

背景技术

目前桥梁建设依然是国家基础建设的重要项目之一，在一些地区有着不可替代的重要性。

在地震多发区，所有建筑包括桥梁都需要考虑抗震性能。多数建筑结构是采用较厚的墙体以及较深的地基达到抗震目的。这样的方式虽然能够达标，但所耗建材以及人力物力巨大。少数建筑采用抗震结构进行抗震，这些抗震结构取材较小，耗费人力物力较少，也能够起到抗震效果。

然而现有技术中抗震结构多应用于房屋建筑，在桥梁中应用的较少，且所起到的抗震效果较差，不能满足桥梁抗震的需求。

发明内容

本发明提供了一种用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，旨在解决现有技术中的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，包括桥桩，所述桥桩的顶部的两侧设有高于所述桥桩的挡台，所述挡台上设有横移柱，所述横移柱沿水平方向设置，两根所述横移柱相对设置；两个所述挡台之间设有剪切柱，所述剪切柱沿竖向设于所述桥桩，所述剪切柱包括相连的第一柱体及第二柱体，所述第一柱体位于所述桥桩内，所述第二柱体延伸至桥桩外部。

可选地，所述桥桩顶部设有至少六个所述剪切柱；所述桥桩顶部还设有与所述剪切柱个数一致的凹槽，所述凹槽内设置有固定块，所述第一柱体竖直地设于所述固定块内；所述固定块上方设置有剪切块，所述第二柱体位于所述剪切块内；所述固定块与所述剪切块为分体结构。

可选地，所述第一柱体为上小下大的结构，所述第二柱体为上大下小的结构。

可选地，所述挡台顶部设有容置槽，所述容置槽内设置有定位块，所述横移柱设于所述定位块内。

可选地，所述定位块开设有通孔，所述横移柱穿过所述通孔，且横移柱能够在所述通孔内移动；

所述挡台靠近所述定位块的一侧开设有抗震槽，所述横移柱的端部伸入所述抗震槽；所述抗震槽内设有V型的阻挡板，所述阻挡板的内弧朝向所述横移柱，所述阻挡板与所述横移柱的端部贴合；

所述抗震槽的槽底设置有连接柱，所述连接柱的外部套设有弹簧，所述弹簧的长度大于所述连接柱的长度，所述弹簧与所述横移柱同轴设置，且所述弹簧与所述阻挡板间隔设置。

可选地，所述抗震槽内还连接有倒V型的剪力板，所述剪力板的两侧连接于所述抗震槽的两个侧壁，所述剪力板位于所述弹簧与所述阻挡板之间。

可选地，所述挡台靠近所述定位块的一侧还开设有安装槽，所述安装槽连通所述抗震槽；所述阻挡板的两侧具有连接部，所述连接部通过螺栓连接于所述安装槽。

可选地，所述横移柱远离所述阻挡板的一端设有垫块，所述垫块为圆片状，所述垫块的直径大于所述横移柱的直径；一块所述定位块上沿竖向设有至少两个横移柱，所述弹簧的个数与所述横移柱的个数一致；

所述定位块靠近所述挡台的一侧设置有向外凸出的定位柱，所述挡台上设有与所述定位柱相配合的定位孔，所述定位柱置于所述定位孔中。

本发明提供的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，具有良好的抗震支撑效果，不仅能够在平时对桥面起到良好的支撑，且能够在发生地震时能够对地震产生的作用力进行大幅度地抵消，使得桥面及整个桥梁能够最大限度地得到保护，同时其不需要采用大量的建筑材料进行施工建筑，不仅节省了原料，且节省了施工工时，节省了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构中剪切柱与桥桩连接的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构中挡台的侧面结构示意图；

图4是本发明实施例提供的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构中挡台与定位块连接的纵向剖视示意图；

图5是本发明实施例提供的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构中挡台与定位块连接的横向剖视示意图；

图6是本发明实施例提供的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构中横移柱向挡台横移后挡台与定位块的剖视示意图；

图7是本发明实施例提供的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构中剪切柱被切断后的剖视示意图。

附图标记汇总：桥桩11；挡台12；横移柱13；剪切柱14；第一柱体15；第二柱体16；凹槽17；固定块18；剪切块19；容置槽20；定位块21；通孔22；抗震槽23；阻挡板24；连接柱25；弹簧26；剪力板27；安装槽28；连接部29；螺栓30；垫块31；定位柱32；定位孔33。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例，请参阅图1-图7。

本实施例提供了一种用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，这种组合支撑结构具有良好的抗震支撑效果，不仅能够在平时对桥面起到良好的支撑，且能够在发生地震时能够对地震产生的作用力进行大幅度地抵消，使得桥面及整个桥梁能够最大限度地得到保护，同时其不需要采用大量的建筑材料进行施工建筑，不仅节省了原料，且节省了施工工时，节省了成本。

用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，包括桥桩11，桥桩11的顶部的两侧设有高于桥桩11的挡台12，挡台12上设有横移柱13，横移柱13沿水平方向设置，两根横移柱13相对设置；两个挡台12之间设有剪切柱14，剪切柱14沿竖向设于桥桩11，剪切柱14包括相连的第一柱体15及第二柱体16，第一柱体15位于桥桩11内，第二柱体16延伸至桥桩11外部。

如图1所示，桥桩11是起到支撑作用的，也可以叫桥墩、墩座等。桥桩11顶部设置的两个挡台12能够将桥面阻挡在其内部，使得桥面受小幅度的作用力时能够保持稳定，例如强烈的横风等。挡台12上设置有横移柱13，如图1所示，两个挡台12的两个横移柱13相向设置，从侧部对桥面起到抵挡作用。在一个挡台12上可以设置多个横移柱13，多个桥桩11上就形成了更多的横移柱13，从侧部对桥面起到阻挡支撑作用。剪切柱14设置桥桩11上，其一部分位于桥桩11内，另一部分位于桥桩11外部，在浇筑桥面时，使第二柱体16位于桥面内，使得桥面及桥桩11通过剪切柱14相连。在一个桥桩11上可以设置多个剪切柱14，使得剪切柱14能够对桥面起到更好的阻挡保护作用。

在发生地震时，地震对桥面产生横向的作用力，使得桥面在横向具有移动的趋势。通过剪切柱14对桥面可以施加反向作用力，以抵消地震对于桥面的影响。如果地震对桥面的作用力够大，则使得剪切柱14折断，通过其折断大幅吸收地震释放给桥面的能量，使得桥面横向移动的动能减小，更容易停留住，以此起到保护桥面的作用。同时，在挡块上设置横移柱13，横移柱13的移动能够抵消吸收一部分桥面的动能，进一步起到保护桥面的作用。因此可见，通过剪切柱14、横移柱13及挡台12的多重保护作用，使得在发生地震后能够对桥面及桥梁起到最大限度的保护。

桥桩11顶部设有至少六个剪切柱14；桥桩11顶部还设有与剪切柱14个数一致的凹槽17，凹槽17内设置有固定块18，第一柱体15竖直地设于固定块18内；固定块18上方设置有剪切块19，第二柱体16位于剪切块19内；固定块18与剪切块19为分体结构。

如图1所示，在桥桩11顶部设置六个剪切柱14，使得一个桥桩11可以对桥面起到更大的限制作用，从而更好地保护桥面。

在桥桩11顶部设置有凹槽17，每一个凹槽17内放置一个固定块18，每一根剪切柱14的第一柱体15浇筑在一个固定块18内，每一个剪切柱14的第二柱体16浇筑在一个剪切块19内。通过一个固定块18及一个剪切块19的形式将剪切柱14连接。在桥梁施工时，桥面可以采用现场制作的形式，也可以采用预制的形式，预制时在桥面底部预留安装剪切块19的槽状结构即可起到安装剪切块19的作用。

第一柱体15为上小下大的结构，第二柱体16为上大下小的结构。如图2所示，这种结构的第一柱体15及第二柱体16使得发生地震时剪切柱14能够从第一柱体15及第二柱体16的连接柱25折断，起到保护桥面的作用。

挡台12顶部设有容置槽20，容置槽20内设置有定位块21，横移柱13设于定位块21内。如图3-图5所示，容置槽20为通槽结构，开设在挡台12顶部及侧部的连接处，形成了一个缺口，定位块21放置在该容置槽20处。横移柱13设置在定位块21内。通过这样的形式使得横移柱13方便现场制作。

定位块21开设有通孔22，横移柱13穿过通孔22，且横移柱13能够在通孔22内移动；

挡台12靠近定位块21的一侧开设有抗震槽23，横移柱13的端部伸入抗震槽23；抗震槽23内设有V型的阻挡板24，阻挡板24的内弧朝向横移柱13，阻挡板24与横移柱13的端部贴合；

抗震槽23的槽底设置有连接柱25，连接柱25的外部套设有弹簧26，弹簧26的长度大于连接柱25的长度，弹簧26与横移柱13同轴设置，且弹簧26与阻挡板24间隔设置。

如图4所示，定位块21内开设通孔22，使得横移柱13能够穿过，使得横移柱13能够沿着通孔22运动，以此抵消桥面的动能。挡台12上设置的抗震槽23内设置有多种抗震结构，通过抗震结构起到抗震的作用。V型的阻挡板24起到第一重的阻挡作用，横移柱13的端部贴合于阻挡板24处，使得平常情况下，横移柱13的两端分别贴合于桥面及阻挡板24，使得横移柱13在平常状态下能够保持稳定。在发生地震时，桥面的作用力推动横移柱13横移，并给阻挡板24施加作用力，横移柱13采用实心金属制成，其具有很高的强度，能够穿透阻挡板24并继续前行。阻挡板24被穿透，起到了抵消一部分桥面横移动能的作用。

在抗震槽23的槽底处设置有连接柱25，连接柱25外部套设弹簧26，横移柱13前行能够接触到弹簧26，并压缩弹簧26，通过弹簧26的压缩变形吸收桥面的运动动能。通过两者的配合，起到消除动能、保护桥面的作用。连接柱25的设置使得弹簧26能够在连接柱25轴线方向上运动，使得其不会被挤偏，使其能够沿着预设的方向进行压缩变形。弹簧26与阻挡板24间隔设置使得弹簧26在平常状态下处于自由伸缩的状态，使其能够最大限度地吸收动能。

抗震槽23内还连接有倒V型的剪力板27，剪力板27的两侧连接于抗震槽23的两个侧壁，剪力板27位于弹簧26与阻挡板24之间。

如图5所示，在抗震槽23内还设置剪力板27，剪力板27更进一步起到吸收动能、保护桥面的作用。V型的剪力板27的外弧方向朝向横移柱13，剪力板27的设置不同于阻挡板24的设置。阻挡板24的内弧朝向横移柱13，在横移柱13对其产生推力的时候，阻挡板24组织被拉伸，产生一定的拉伸形变，并最终被穿透。而剪力板27的不同的设置方式，使得其在收到横移柱13的作用力时是被压缩，由于其为板状结构，压缩后能够产生形变，通过自身的溃缩，吸收横移柱13的动能，以此起到降低横移柱13移速、使其停止运动的作用。剪力板27在实际运行中，可能一直产生溃缩，也可能会在产生一定的溃缩形变之后被横移柱13穿透；无论以哪种方式结束运动，都能够吸收大量的动能，起到保护作用。

如图6所示，该图示出了横移柱13横移后的情形：阻挡板24被穿透、剪力板27溃缩变形、弹簧26被压缩，通过三个结构的配合，能够最大限度地抵消桥面的动能，起到保护桥面及桥梁的作用。

挡台12靠近定位块21的一侧还开设有安装槽28，安装槽28连通抗震槽23；阻挡板24的两侧具有连接部29，连接部29通过螺栓30连接于安装槽28。

如图4及图5所示，安装槽28设置在抗震槽23的侧部，并连通抗震槽23，阻挡板24的两侧形成了连接部29，连接部29位于安装槽28内，通过螺栓30连接在该位置。通过这种设计，使得阻挡板24能够十分稳定地连接在该位置，横移柱13对其产生作用力时其连接部29不会与螺栓30脱离，使得其能够最大限度地吸收动能，同时螺栓30的端部也不会延伸出挡台12的端面，使得挡台12与定位块21能够更大面积更稳定的贴合。

横移柱13远离阻挡板24的一端设有垫块31，垫块31为圆片状，垫块31的直径大于横移柱13的直径；一块定位块21上沿竖向设有至少两个横移柱13，弹簧26的个数与横移柱13的个数一致；

定位块21靠近挡台12的一侧设置有向外凸出的定位柱32，挡台12上设有与定位柱32相配合的定位孔33，定位柱32置于定位孔33中。

如图所示，垫块31的设置增大了桥面的贴合面积，使得桥面能够更好地推动横移柱13运动。一个定位块21上设置的多根横移柱13，使得挡条能够更好地吸收桥面的动能。

如图5所示，定位柱32及定位孔33相配合的设置，使得定位块21能够与挡台12稳定地连接。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，其特征在于，包括桥桩，所述桥桩的顶部的两侧设有高于所述桥桩的挡台，所述挡台上设有横移柱，所述横移柱沿水平方向设置，两根所述横移柱相对设置；两个所述挡台之间设有剪切柱，所述剪切柱沿竖向设于所述桥桩，所述剪切柱包括相连的第一柱体及第二柱体，所述第一柱体位于所述桥桩内，所述第二柱体延伸至桥桩外部。

2.根据权利要求1所述的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，其特征在于，所述桥桩顶部设有至少六个所述剪切柱；所述桥桩顶部还设有与所述剪切柱个数一致的凹槽，所述凹槽内设置有固定块，所述第一柱体竖直地设于所述固定块内；所述固定块上方设置有剪切块，所述第二柱体位于所述剪切块内；所述固定块与所述剪切块为分体结构。

3.根据权利要求2所述的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，其特征在于，所述第一柱体为上小下大的结构，所述第二柱体为上大下小的结构。

4.根据权利要求1所述的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，其特征在于，所述挡台顶部设有容置槽，所述容置槽内设置有定位块，所述横移柱设于所述定位块内。

5.根据权利要求4所述的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，其特征在于，所述定位块开设有通孔，所述横移柱穿过所述通孔，且横移柱能够在所述通孔内移动；

所述挡台靠近所述定位块的一侧开设有抗震槽，所述横移柱的端部伸入所述抗震槽；所述抗震槽内设有V型的阻挡板，所述阻挡板的内弧朝向所述横移柱，所述阻挡板与所述横移柱的端部贴合；

所述抗震槽的槽底设置有连接柱，所述连接柱的外部套设有弹簧，所述弹簧的长度大于所述连接柱的长度，所述弹簧与所述横移柱同轴设置，且所述弹簧与所述阻挡板间隔设置。

6.根据权利要求5所述的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，其特征在于，所述抗震槽内还连接有倒V型的剪力板，所述剪力板的两侧连接于所述抗震槽的两个侧壁，所述剪力板位于所述弹簧与所述阻挡板之间。

7.根据权利要求6所述的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，其特征在于，所述挡台靠近所述定位块的一侧还开设有安装槽，所述安装槽连通所述抗震槽；所述阻挡板的两侧具有连接部，所述连接部通过螺栓连接于所述安装槽。

8.根据权利要求7所述的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，其特征在于，所述横移柱远离所述阻挡板的一端设有垫块，所述垫块为圆片状，所述垫块的直径大于所述横移柱的直径；一块所述定位块上沿竖向设有至少两个横移柱，所述弹簧的个数与所述横移柱的个数一致；

所述定位块靠近所述挡台的一侧设置有向外凸出的定位柱，所述挡台上设有与所述定位柱相配合的定位孔，所述定位柱置于所述定位孔中。