CN111455823A - 一种纵向防落梁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纵向防落梁装置，属于桥梁技术领域，包括至少三组用于连接盖梁和主梁的纵向耗能单元，所述纵向耗能单元包括第一导槽、第二导槽、第一滑杆、第二滑杆和阻尼杆，所述第一导槽沿纵向固定连接至所述主梁的底部，所述第二导槽沿竖向固定连接至所述盖梁的一侧，所述第一导槽的两侧壁上开设有供所述第一滑杆滑动的第一滑槽，所述第一滑杆同时穿过各纵向耗能单元上的第一滑槽，所述第一滑杆通过自平衡系统平衡，相邻两组纵向耗能单元之间设置有一组所述自平衡系统，本发明装置用于安装在桥墩和桥梁之间，防止桥梁之间在纵向发生过大的位移，解决在地震作用下桥梁减震耗能防落梁的作用。

Description

一种纵向防落梁装置

技术领域

本发明属于桥梁技术领域，具体涉及一种纵向防落梁装置。

背景技术

当桥梁遭受强烈地震时，桥梁将在瞬间承受很大荷载，从而产生较大位移，产生的位移超过了梁的搁置长度或因挡块强度不足时会造成落梁，落梁会带来不可挽回的严重损失。防落梁是桥梁结构里面用来抗震，防止梁体坠落或脱开的连接措施构造，目前的通用做法是在主梁之间增加防落梁来防止主梁纵向或者横向的位移。但是目前的防落梁构造措施中，不能有效地对主梁纵向的位移量进行限制，容易导致桥梁纵向落梁的发生。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纵向防落梁装置，用于安装在桥墩和桥梁之间，防止桥梁之间在纵向发生过大的位移，解决在地震作用下桥梁减震耗能防落梁的作用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纵向防落梁装置，包括至少三组用于连接盖梁和主梁的纵向耗能单元，所述纵向耗能单元包括第一导槽、第二导槽、第一滑杆、第二滑杆和阻尼杆，所述第一导槽沿纵向固定连接至所述主梁的底部，所述第二导槽沿竖向固定连接至所述盖梁的一侧，所述第一导槽的两侧壁上开设有供所述第一滑杆滑动的第一滑槽，所述第一滑杆同时穿过各纵向耗能单元上的第一滑槽，所述第一滑杆通过自平衡系统平衡，相邻两组纵向耗能单元之间设置有一组所述自平衡系统，所述第一导槽的两端均固定设置有第一端板，两第一端板和第一滑杆之间均连接有第一阻尼机构，所述第二导槽上开设有供所述第二滑杆滑动的第二滑槽，所述第二滑杆同时穿过各纵向耗能单元上的第二滑槽，所述第二导槽的两端均固定设置有第二端板，两第二端板和第二滑杆之间均连接有第二阻尼机构，所述阻尼杆的两端分别与所述第一滑杆和第二滑杆铰接，使得所述阻尼杆和第一导槽、第二导槽组合形成三角形结构。

进一步，相邻两第一导槽之间通过第一连接板连接，所述第一连接板上开设有与所述主梁连接的第一连接部，相邻两第二导槽之间通过第二连接板连接，所述第二连接板上开设有与所述盖梁连接的第二连接部。

进一步，所述阻尼杆包括杆体以及设置在所述杆体两端第一铰接头和第二铰接头，所述第一铰接头和第二铰接头分别与所述杆体铰接，所述杆体通过第一铰接头与所述第一滑杆铰接，所述杆体通过第二铰接头与所述第二滑杆铰接，所述第一铰接头和第二铰接头分别与所述杆体螺纹连接。

进一步，所述纵向耗能单元的一侧设置有滑动止动装置，所述滑动止动装置包括第一液压缸以及设置在所述第一液压缸的输出端的止推板，止推板上设置有凸起，所述凸起于所述主梁轨道连接，所述止推板通过第一液压缸带动伸缩，可嵌合在所述第一滑槽内限制所述第一滑杆在所述第一滑槽内滑动。

进一步，所述第一阻尼机构第一记忆合金，所述第二阻尼机构包括第二记忆合金，所述第一记忆合金和第二记忆合金的两端均设置有锚头，所述第一滑杆的两侧均通过所述第一记忆合金连接至第一端板，所述第二滑杆的两侧均通过所述第二记忆合金连接至第二端板。

进一步，所述自平衡系统包括弹簧、导轨、直角连接板、位移传感器、控制器和记忆合金张紧装置，所述记忆合金张紧装置与第一记忆合金连接，所述弹簧的一端固定连接至第一滑杆，所述弹簧的另一端通过所述位移传感器连接至直角连接板的竖直板，所述直角连接板的水平板与所述主梁固定连接，所述导轨与所述直角连接板固定连接，所述第一滑杆在滑动压缩或者拉动所述弹簧通过所述导轨导向，所述位移传感器通过数字信号输出，通过控制器接收并进行判断，控制位移更大一侧的记忆合金张紧装置动作，将此处的第一记忆合金张紧。

进一步，所述第一记忆合金沿第一导槽的长度方向至少设置有两组，两组第一记忆合金位于同一水平面内。

进一步，所述记忆合金张紧装置包括第二液压缸以及与所述第二液压缸的输出端连接的T型端头，所述T型端头与所述第一记忆合金抵接，所述T型端头通过第二液压缸带动伸缩，从而张紧所述第一记忆合金。

本发明的有益效果在于：

本发明纵向防落梁装置，包括至少三组用于连接盖梁和主梁的纵向耗能单元，每组纵向耗能单元由阻尼杆和第一导槽、第二导槽组合形成三角形结构，在地震发生时，主梁之间如若发生相对位移，每一纵向耗能单元能对主梁的纵向的一个面进行耗能，各纵向耗能单元组成形成三棱柱，能对主梁的整个纵向进行耗能，整体耗能效果好。

本发明纵向防落梁装置，所述纵向耗能单元包括第一导槽、第二导槽、第一滑杆、第二滑杆和阻尼杆，第一滑杆同时穿过各纵向耗能单元上的第一滑槽，所述第二滑杆同时穿过各纵向耗能单元上的第二滑槽，通过第二阻尼机构耗能，当地震发生时，主梁之间如若发生相对位移，阻尼杆的两端分别连接第一滑杆和第二滑杆，阻尼杆转动，第一滑杆沿着第一滑槽滑动，通过第一阻尼机构耗能，第二滑杆沿着第二滑槽滑动，通过第二阻尼机构耗能，实现阻尼杆两端耗能，从而约束了阻尼杆的转动，限制主梁之间发生相对位移，限制桥梁发生落梁的破坏。

本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明防落梁装置的结构示意图一；

图2为本发明防落梁装置的结构示意图二；

图3为图2在A处的放大图；

图4为图1的主视图；

图5为图1的俯视图；

图6为图5沿B-B的剖视图；

图7为本发明阻尼杆的结构示意图；

图8为本发明防落梁装置的安装示意图。

附图中标记如下：第一导槽1、第二导槽2、第一滑杆3、第二滑杆4、阻尼杆5、第一滑槽6、第一端板7、第一阻尼机构8、第二滑槽9、第二端板10、第二阻尼机构11、第一连接板12、第一连接部13、第二连接板14、第二连接部15、第一液压缸16、止推板17、凸起18、锚头19、弹簧20、导轨21、直角连接板22、位移传感器23、第二液压缸24、T型端头25。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所描述的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1～8所示，本发明一种纵向防落梁装置，包括至少三组用于连接盖梁和主梁的纵向耗能单元，所述纵向耗能单元包括第一导槽1、第二导槽2、第一滑杆3、第二滑杆4和阻尼杆5，本实施例中，第一导槽1、第二导槽2均采用槽钢材料，成本低廉，易于标准化生产。所述第一导槽1沿纵向固定连接至所述主梁的底部，所述第二导槽2沿竖向固定连接至所述盖梁的一侧，所述第一导槽1的两侧壁上开设有供所述第一滑杆3滑动的第一滑槽6，所述第一滑杆3同时穿过各纵向耗能单元上的第一滑槽6，所述第一滑杆3通过自平衡系统平衡，相邻两组纵向耗能单元之间设置有一组所述自平衡系统，所述第一导槽1的两端均固定设置有第一端板7，两第一端板7和第一滑杆3之间均连接有第一阻尼机构8，所述第二导槽2上开设有供所述第二滑杆4滑动的第二滑槽9，所述第二滑杆4同时穿过各纵向耗能单元上的第二滑槽9，所述第二导槽2的两端均固定设置有第二端板10，两第二端板10和第二滑杆4之间均连接有第二阻尼机构11，所述阻尼杆5的两端分别与所述第一滑杆3和第二滑杆4铰接，使得所述阻尼杆5和第一导槽1、第二导槽2组合形成三角形结构。

本发明纵向防落梁装置，包括至少三组用于连接盖梁和主梁的纵向耗能单元，每组纵向耗能单元由阻尼杆5和第一导槽1、第二导槽2组合形成三角形结构，在地震发生时，主梁之间如若发生相对位移，每一纵向耗能单元能对主梁的纵向的一个面进行耗能，各纵向耗能单元组成形成三棱柱，能对主梁的整个纵向进行耗能，整体耗能效果好。本实施例中，第一滑杆3同时穿过各纵向耗能单元上的第一滑槽6，所述第二滑杆4同时穿过各纵向耗能单元上的第二滑槽9，通过第二阻尼机构11耗能。

本发明装置耗能原理，第一导槽1沿纵向固定连接至所述主梁的底部，所述第二导槽2沿竖向固定连接至所述盖梁的一侧，当地震发生时，主梁之间如若发生相对位移，阻尼杆5的两端分别连接第一滑杆3和第二滑杆4，阻尼杆5转动，第一滑杆3沿着第一滑槽6滑动，通过第一阻尼机构8耗能，第二滑杆4沿着第二滑槽9滑动，通过第二阻尼机构11耗能，实现阻尼杆5两端耗能，从而约束了阻尼杆5的转动，限制主梁之间发生相对位移，限制桥梁发生落梁的破坏。

本实施例中，相邻两第一导槽1之间通过第一连接板12连接，所述第一连接板12上开设有与所述主梁连接的第一连接部13，相邻两第二导槽2之间通过第二连接板14连接，所述第二连接板14上开设有与所述盖梁连接的第二连接部15。第一连接板12和第二连接板14均采用钢板，厚度在1mm～20mm之间，第一连接部13和第二连接部15均为通孔，第一连接板12通过螺栓固定在主梁的底部，第二连接板14通过螺栓固定在盖梁的一侧。通过设置第一连接板12和第二连接板14，可以将各导槽联系在一起，使得整个装置组成为一个整体，能有利于主梁在纵向平均的耗能。

本实施例中，所述阻尼杆5包括杆体以及设置在所述杆体两端第一铰接头和第二铰接头，所述第一铰接头和第二铰接头分别与所述杆体铰接，所述杆体通过第一铰接头与所述第一滑杆3铰接，所述杆体通过第二铰接头与所述第二滑杆4铰接，所述第一铰接头和第二铰接头分别与所述杆体螺纹连接。当然，在杆体的两端配合开设有螺纹孔，与第一铰接头和第二铰接头螺纹连接，可以通过旋转第一铰接头和第二铰接头，可以一定程度上调整第一铰接头和第二铰接头从杆体上的伸出长度，从而调整阻尼杆5的长度，使其符合设计的需要，能更为精确地对桥梁的纵向进行耗能。

本实施例中，所述纵向耗能单元的一侧设置有滑动止动装置，所述滑动止动装置包括第一液压缸16以及设置在所述第一液压缸16的输出端的止推板17，止推板17上设置有凸起18，所述凸起18于所述主梁轨道连接，所述止推板17通过第一液压缸16带动伸缩，可嵌合在所述第一滑槽6内，通过侧面与第一滑杆3抵接，从而限制所述第一滑杆3在所述第一滑槽6内滑动。当然，止推板17只用嵌入在其中一个第一滑槽6内即可限制第一滑杆3滑动，通过凸起18导向，能起到稳定的作用。本发明装置可以通过设置滑动止动装置，在正常使用时，通过启动该装置，即可将主梁和盖梁两者刚性连接，正常使用，可以防止主梁小位移时，本装置对主梁的影响，在遇到较大地震时，不启用该装置即可。

本实施例中，所述第一阻尼机构8第一记忆合金，所述第二阻尼机构11包括第二记忆合金，所述第一记忆合金和第二记忆合金的两端均设置有锚头19，所述第一滑杆3的两侧均通过所述第一记忆合金连接至第一端板7，所述第二滑杆4的两侧均通过所述第二记忆合金连接至第二端板10。第一端板7焊接在第一导槽1的两端，第二端板10焊接在第二导槽2的两端，锚头19可以采用螺纹连接的方式，可以实时调整第一记忆合金和第二记忆合金的工作长度，从而对耗能的刚度进行一个调整，应对不同的自然环境。

本实施例中，所述自平衡系统包括弹簧20、导轨21、直角连接板22、位移传感器23、控制器和记忆合金张紧装置，所述记忆合金张紧装置与第一记忆合金连接，所述弹簧20的一端固定连接至第一滑杆3，所述弹簧20的另一端通过所述位移传感器23连接至直角连接板22的竖直板，所述直角连接板22的水平板与所述主梁固定连接，所述导轨21与所述直角连接板22固定连接，所述第一滑杆3在滑动压缩或者拉动所述弹簧20通过所述导轨21导向，所述位移传感器23通过数字信号输出，通过控制器接收并进行判断，控制位移更大一侧的记忆合金张紧装置动作，将此处的第一记忆合金张紧，使得此处的第一记忆合金刚度更大，减少了第一滑杆3继续朝此方向偏转的可能，增加了结构的稳定性。

本实施例中，所述第一记忆合金沿第一导槽1的长度方向至少设置有两组，两组第一记忆合金位于同一水平面内。所述记忆合金张紧装置包括第二液压缸24以及与所述第二液压缸24的输出端连接的T型端头25，所述T型端头25与所述第一记忆合金抵接，所述T型端头25通过第二液压缸24带动伸缩，从而张紧所述第一记忆合金，通过张紧记忆合金，从而对记忆合金的耗能的刚度进行一个调整，应对不同的自然环境。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种纵向防落梁装置，其特征在于：包括至少三组用于连接盖梁和主梁的纵向耗能单元，所述纵向耗能单元包括第一导槽、第二导槽、第一滑杆、第二滑杆和阻尼杆，所述第一导槽沿纵向固定连接至所述主梁的底部，所述第二导槽沿竖向固定连接至所述盖梁的一侧，所述第一导槽的两侧壁上开设有供所述第一滑杆滑动的第一滑槽，所述第一滑杆同时穿过各纵向耗能单元上的第一滑槽，所述第一滑杆通过自平衡系统平衡，相邻两组纵向耗能单元之间设置有一组所述自平衡系统，所述第一导槽的两端均固定设置有第一端板，两第一端板和第一滑杆之间均连接有第一阻尼机构，所述第二导槽上开设有供所述第二滑杆滑动的第二滑槽，所述第二滑杆同时穿过各纵向耗能单元上的第二滑槽，所述第二导槽的两端均固定设置有第二端板，两第二端板和第二滑杆之间均连接有第二阻尼机构，所述阻尼杆的两端分别与所述第一滑杆和第二滑杆铰接，使得所述阻尼杆和第一导槽、第二导槽组合形成三角形结构。

2.根据权利要求1所述的纵向防落梁装置，其特征在于：相邻两第一导槽之间通过第一连接板连接，所述第一连接板上开设有与所述主梁连接的第一连接部，相邻两第二导槽之间通过第二连接板连接，所述第二连接板上开设有与所述盖梁连接的第二连接部。

3.根据权利要求2所述的纵向防落梁装置，其特征在于：所述阻尼杆包括杆体以及设置在所述杆体两端第一铰接头和第二铰接头，所述第一铰接头和第二铰接头分别与所述杆体铰接，所述杆体通过第一铰接头与所述第一滑杆铰接，所述杆体通过第二铰接头与所述第二滑杆铰接，所述第一铰接头和第二铰接头分别与所述杆体螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的纵向防落梁装置，其特征在于：所述纵向耗能单元的一侧设置有滑动止动装置，所述滑动止动装置包括第一液压缸以及设置在所述第一液压缸的输出端的止推板，止推板上设置有凸起，所述凸起于所述主梁轨道连接，所述止推板通过第一液压缸带动伸缩，可嵌合在所述第一滑槽内限制所述第一滑杆在所述第一滑槽内滑动。

5.根据权利要求4所述的纵向防落梁装置，其特征在于：所述第一阻尼机构第一记忆合金，所述第二阻尼机构包括第二记忆合金，所述第一记忆合金和第二记忆合金的两端均设置有锚头，所述第一滑杆的两侧均通过所述第一记忆合金连接至第一端板，所述第二滑杆的两侧均通过所述第二记忆合金连接至第二端板。

6.根据权利要求5所述的纵向防落梁装置，其特征在于：所述自平衡系统包括弹簧、导轨、直角连接板、位移传感器、控制器和记忆合金张紧装置，所述记忆合金张紧装置与第一记忆合金连接，所述弹簧的一端固定连接至第一滑杆，所述弹簧的另一端通过所述位移传感器连接至直角连接板的竖直板，所述直角连接板的水平板与所述主梁固定连接，所述导轨与所述直角连接板固定连接，所述第一滑杆在滑动压缩或者拉动所述弹簧通过所述导轨导向，所述位移传感器通过数字信号输出，通过控制器接收并进行判断，控制位移更大一侧的记忆合金张紧装置动作，将此处的第一记忆合金张紧。

7.根据权利要求6所述的纵向防落梁装置，其特征在于：所述第一记忆合金沿第一导槽的长度方向至少设置有两组，两组第一记忆合金位于同一水平面内。

8.根据权利要求7所述的纵向防落梁装置，其特征在于：所述记忆合金张紧装置包括第二液压缸以及与所述第二液压缸的输出端连接的T型端头，所述T型端头与所述第一记忆合金抵接，所述T型端头通过第二液压缸带动伸缩，从而张紧所述第一记忆合金。

Images