CN107268423A - 一种可复位桥梁挡块 - Google Patents

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张根合
任胜健
燕斌
曹峰
段文杰
张东东
郑江峰
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Abstract

本发明公开了一种可复位桥梁挡块，包括接触钢板，所述接触钢板的右侧焊接连接若干导向杆的一端，所述每一个导向杆的另一端均穿过固定钢板上的相应开孔后通过螺栓连接，所述接触钢板和固定钢板之间的每一个导向杆上均套设有一个弹簧，所述固定钢板的外侧焊接连接有加劲板，所述固定钢板焊接连接在连接钢板上，所述连接钢板与加劲板焊接连接，所述的连接钢板通过连接螺栓锚固于桥梁下部结构顶面或上部结构底面。本发明构思巧妙，制作简单，受力明确，可以缓解地震等水平作用对主梁及挡块自身的撞击作用，并可在水平作用结束后使主梁复位。

Description

一种可复位桥梁挡块
技术领域
本发明涉及桥梁挡块技术领域，具体来说，涉及一种可复位桥梁挡块。
背景技术
挡块是桥梁设计中经常采用的一种抗震构造措施，通常设置在桥梁下部结构的顶面或上部结构的底面，其目的在于限制桥梁上部结构发生过大的水平位移。实践证明，桥梁挡块既可有效限制正常使用情况下主梁的水平位移，又可防止地震作用下主梁发生过大的水平移位，进一步避免落梁等不可恢复震害。
常规的桥梁挡块采用混凝土制作而成，通常根据主梁断面形式的不同而设计为矩形或梯形断面。这种桥梁挡块存在着三个重要缺陷：一是刚度较大，在地震作用下会对主梁产生较大的冲击力，造成主梁一定程度的损伤；二是延性差，在地震作用下桥梁挡块极易发生脆性破坏，如剪断、破碎等现象；三是不可复位，当挡块受到较大的冲击力或发生较大的变形时，不具备复位功能。
总体来看，现有的桥梁挡块设计较为粗糙，在地震等水平作用下存在很大的安全隐患，因此有必要对现有桥梁挡块进行革新，研发出可适应地震等水平作用的新型桥梁挡块。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种可复位桥梁挡块，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种可复位桥梁挡块，包括接触钢板，所述接触钢板的右侧固定连接若干导向杆的一端，所述每一个导向杆的另一端均穿过固定钢板上的相应开孔后通过螺栓连接，所述接触钢板和固定钢板之间的每一个导向杆上均套设有一个弹簧，所述固定钢板的外侧固定连接有加劲板，所述固定钢板固定连接在连接钢板上，所述连接钢板与加劲板固定连接，所述的连接钢板通过连接螺栓锚固于桥梁下部结构顶面或上部结构底面。
进一步的，所述接触钢板的左侧通过胶体粘接连接有缓冲橡胶片。
进一步的，所述接触钢板的外侧裹覆有一层橡胶保护层，所述的橡胶保护层延伸至固定钢板的外侧。
优选的，所述橡胶保护层的前后断面为倒U型，且粘贴在所述固定钢板和接触钢板的厚度方向。
进一步的，所述固定钢板和每一个螺栓之间均设置有垫片。
优选的，所述每一个导向杆的直径均相等，且等于每一个弹簧的内径。
优选的，所述固定钢板上开孔的直径大于所述导向杆的直径。
优选的，所述的接触钢板与连接钢板之间设有间隙。
本发明的有益效果：本发明构思巧妙，制作简单，受力明确，可以缓解地震等水平作用对主梁及挡块自身的撞击作用，并可在水平作用结束后使主梁复位。
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是根据本发明实施例所述的一种可复位桥梁挡块的剖面图；
图2是根据本发明实施例所述的一种可复位桥梁挡块的俯视图；
图3是图1的A-A向剖视图；
图4是图1的B-B向剖视图；
图中：1、连接钢板；2、固定钢板；3、接触钢板；4、导向杆；5、弹簧；6、加劲板；7、垫片；8、螺栓；9、缓冲橡胶片；10、橡胶保护层。
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，根据本发明实施例所述的一种可复位桥梁挡块，包括接触钢板3，所述接触钢板3的右侧固定连接若干导向杆4的一端，所述每一个导向杆4的另一端均穿过固定钢板2上的相应开孔后通过螺栓8连接，所述接触钢板3和固定钢板2之间的每一个导向杆4上均套设有一个弹簧5，所述固定钢板2的外侧固定连接有加劲板6，所述固定钢板2固定连接在连接钢板1上，所述连接钢板1与加劲板6固定连接，所述的连接钢板1通过连接螺栓11锚固于桥梁下部结构顶面或上部结构底面。
在一具体实施例中，所述接触钢板3的左侧通过胶体粘接连接有缓冲橡胶片9。
在一具体实施例中，所述接触钢板3的外侧裹覆有一层橡胶保护层10，所述的橡胶保护层10延伸至固定钢板2的外侧。
在一具体实施例中，所述橡胶保护层10的前后断面为倒U型，且粘贴在所述固定钢板2和接触钢板3的厚度方向。
在一具体实施例中，所述固定钢板2和每一个螺栓8之间均设置有垫片7。
在一具体实施例中，所述每一个导向杆4的直径均相等，且等于每一个弹簧5的内径。
在一具体实施例中，所述固定钢板2上开孔的直径大于所述导向杆4的直径。
在一具体实施例中，所述的接触钢板3与连接钢板1之间设有间隙。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
本发明是对桥梁挡块的一次改进，摒弃了常规的混凝土材料，采用力学性能更为稳定的钢材。设计中将桥梁挡块作为一种单独的构件考虑，不再将其作为桥梁下部结构或上部结构的一部分，以实现简化设计的目的。在钢材的选取上，将板材作为受力面及支承面，将钢棒作为滑动导向装置，使得该挡块运动方向明确。在对可复位性的考虑上，弹簧成为最理想的装置，这样做可以减小挡块刚度，同时对主梁的碰撞作用进行了缓冲，可大幅减小冲击力，避免了主梁和挡块的破坏，而弹簧本身具有的“拉伸压缩”特性使其在震后可即时复位，减小了主梁的震后修复难度。由于地震是一种不确定的荷载因素，因此在弹簧的布置上，根据受力需要可选择“多排多列”的布置方式，可从多点位对碰撞作用进行削弱，同时也可根据实际情况灵活设计弹簧个数。
在具体使用时，本发明的工作机理是：在水平作用（比如离心力、风荷载、地震作用等）下，主梁发生水平位移；当该位移大于本复位桥梁挡块与主梁间预设的间距时，本挡块开始受力；随着水平作用的不断增大，主梁位移不断增大，本挡块不断被压缩，弹簧变形不断增大，导向杆不断滑动；弹簧变形的增大将导致其恢复力不断增大，当该恢复力等于水平作用产生的主梁冲击力时，主梁位移不再增大；当水平作用结束后，主梁在本挡块弹簧恢复力的作用下向初始位置移动，即可在一定程度上实现复位的目的；具体为：在水平作用下，当桥梁上部结构与下部结构之间发生相对运动，当相对位移等于一种可复位桥梁挡块的初始间隙时，缓冲橡胶片9的外侧受到撞击，进而弹簧滑动构件开始受力，弹簧5受到压缩，限制了相对位移的进一步增大；当上述相对位移进一步增大时，弹簧5与固定钢板2之间的作用力持续增大，更为有效地限制了桥梁上部结构与下部结构之间的相对运动；当水平作用结束后，桥梁在弹簧5恢复力的作用下向初始位置移动，实现复位。
其中，本发明的一种可复位桥梁挡块采用工厂预制，导向杆4与接触钢板3之间采用焊接，缓冲橡胶片9与接触钢板3采用胶体粘结，弹簧5套在导向杆4上形成弹簧滑动构件；加劲板6与固定钢板2焊接后形成锚固构件；加劲板6与固定钢板2均焊接在连接钢板1上，弹簧滑动构件通过导向杆4穿过固定钢板2采用螺栓连接，进而形成该挡块。具体安装时，通过连接螺栓11与桥梁上部结构地面或下部结构顶面固定。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，既可降低地震作用对桥梁上部结构及挡块的影响，又能使桥梁上部在震害后可得到一定程度的复位，具有构思巧妙，制作简单，受力明确，可以缓解地震等水平作用对主梁及挡块自身的撞击作用，并可在水平作用结束后使主梁复位。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可复位桥梁挡块，其特征在于，包括接触钢板（3），所述接触钢板（3）的右侧固定连接若干导向杆（4）的一端，所述每一个导向杆（4）的另一端均穿过固定钢板（2）上的相应开孔后通过螺栓（8）连接，所述接触钢板（3）和固定钢板（2）之间的每一个导向杆（4）上均套设有一个弹簧（5），所述固定钢板（2）的外侧固定连接有加劲板（6），所述固定钢板（2）固定连接在连接钢板（1）上，所述连接钢板（1）与加劲板（6）固定连接，所述的连接钢板（1）通过连接螺栓（11）锚固于桥梁下部结构顶面或上部结构底面。
2.根据权利要求1所述的一种可复位桥梁挡块，其特征在于，所述接触钢板（3）的左侧通过胶体粘接连接有缓冲橡胶片（9）。
3.根据权利要求2所述的一种可复位桥梁挡块，其特征在于，所述接触钢板（3）的外侧裹覆有一层橡胶保护层（10），所述的橡胶保护层（10）延伸至固定钢板（2）的外侧。
4.根据权利要求3所述的一种可复位桥梁挡块，其特征在于，所述橡胶保护层（10）的前后断面为倒U型，且粘贴在所述固定钢板（2）和接触钢板（3）的厚度方向。
5.根据权利要求1所述的一种可复位桥梁挡块，其特征在于，所述固定钢板（2）和每一个螺栓（8）之间均设置有垫片（7）。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种可复位桥梁挡块，其特征在于，所述每一个导向杆（4）的直径均相等，且等于每一个弹簧（5）的内径。
7.根据权利要求6所述的一种可复位桥梁挡块，其特征在于，所述固定钢板（2）上开孔的直径大于所述导向杆（4）的直径。
8.根据权利要求7所述的一种可复位桥梁挡块，其特征在于，所述的接触钢板（3）与连接钢板（1）之间设有间隙。
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