CN111455824A - 一种双向耗能的防落梁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向耗能的防落梁装置，属于桥梁技术领域，包括主梁以及用于支撑所述主梁的桥墩，所述主梁包括第一主梁、第二主梁、第三主梁和第四主梁，所述第一主梁和第二主梁并列且两者位于所述桥墩的一侧，所述第三主梁和第四主梁并列且两者位于所述桥墩的另一侧，所述桥墩和主梁之间设有一滑移层，所述滑移层的下端与所述桥墩在横向和纵向滑动配合，所述滑移层与所述桥墩之间设置有多向阻尼结构，本发明装置运用到桥梁建设中，在面对地震时，可以有效地对主梁的横向和纵向进行耗能，从而避免落梁的发生。

Description

一种双向耗能的防落梁装置

技术领域

本发明属于桥梁技术领域，具体涉及一种双向耗能的防落梁装置。

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，但是目前的防落梁装置中，大多只能防止纵向落梁，对于防止横向落梁的构造措施还鲜有研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双向耗能的防落梁装置，在面对地震时，可以有效地对主梁的横向和纵向进行耗能，从而避免落梁的发生。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双向耗能的防落梁装置，包括主梁以及用于支撑所述主梁的桥墩，所述主梁包括第一主梁、第二主梁、第三主梁和第四主梁，所述第一主梁和第二主梁并列且两者位于所述桥墩的一侧，所述第三主梁和第四主梁并列且两者位于所述桥墩的另一侧，所述桥墩和主梁之间设有一滑移层，所述滑移层的下端与所述桥墩在横向和纵向滑动配合，所述滑移层与所述桥墩之间设置有多向阻尼结构，所述多向阻尼结构用于所述滑移层在横向或者纵梁滑移时进行消能减震，所述滑移层的上端设有一凸起，所述第一主梁、第二主梁、第三主梁和第四主梁的下部均固定有一滑座，相邻两滑座之间设置有一耗能装置，各滑座的中间开设有台阶，各台阶之间相对形成与所述凸起配合的凹槽，所述凸起与凹槽之间相隔有一间隙，所述间隙内装配有弹性圈。

进一步，所述滑座为扇环形结构，四个滑座之间相围形成环形，所述台阶的根部开设有弧槽，所述弧槽用于安装所述弹性圈。

进一步，所述滑座的外侧设置有一环形箍圈，所述滑座的外侧固设有用于所述环形箍圈在竖向进行限位的凸沿，所述滑座的外侧弧形面上沿其径向设有一导杆，所述环形箍圈上开设有若干通孔，所述导杆穿过所述通孔且沿环形箍圈的径向向外延伸，所述导杆的外端螺纹连接有螺栓，所述导杆的外侧套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与螺栓和环形箍圈抵接。

进一步，所述滑移层的底部开设有交叉呈十字的横向棱和纵向棱，所述桥墩的上表面开设有横槽和纵槽，所述横向棱与所述横槽对应且所述横向棱的宽度小于所述横槽的宽度，所述纵向棱与所述纵槽对应且所述纵向棱的宽度小于所述纵槽的宽度，所述横槽的两端均开设有第一导向槽，当所述滑移层相对于桥墩沿横向发生滑移时，所述横槽与所述第一导向槽滑动配合，所述纵槽的两端均开设有第二导向槽，当所述滑移层相对于桥墩沿纵向发生滑移时，所述纵槽与所述第二导向槽滑动配合。

进一步，所述耗能装置包括耗能筋、滑块以及耗能块，所述耗能块内开设有若干摩擦通道，所述耗能筋的一端与所述滑座固定连接，另一端与所述滑块固定连接，所述滑块与所述摩擦通道摩擦配合且可滑动地设置在所述摩擦通道内。

进一步，所述耗能块的两端均开设有至少两组所述摩擦通道，两端的摩擦通道在耗能块内交错设置，耗能块两端的摩擦通道分别与相邻两滑座对应。

进一步，所述多向阻尼结构包括支撑座和阻尼器，所述阻尼器环绕所述桥墩设置有若干组，所述阻尼器的上端与所述滑移层的外侧固定连接，所述阻尼器的下端固定连接至支撑座，所述桥墩的外侧向外延伸有一凸台，所述支撑座固定在所述凸台上。

进一步，所述支撑座的上表面为正对所述阻尼器设置的斜面，所述凸台与桥墩之间设置有肋板，所述肋板位于所述凸台的底部。

本发明的有益效果在于：

本发明双向耗能的防落梁装置，第一主梁、第二主梁、第三主梁和第四主梁之间相隔设置，各梁之间互不影响，其底部均设置有滑座，滑座之间设置有耗能装置，因此在第一主梁、第二主梁、第三主梁和第四主梁两两之间有任何相对的滑移时，均可改变底部的滑座的位移，通过滑座之间的耗能装置进行耗能，从而使得第一主梁、第二主梁、第三主梁和第四主梁之间可以相互联系，防止各主梁之间的相对位移过大造成落梁。

本发明装置，通过在桥墩和主梁之间设有一滑移层，所述滑移层的下端与所述桥墩在横向和纵向滑动配合，所述滑移层与所述桥墩之间设置有多向阻尼结构，可在横向和纵向进行耗能。在地震发生时，多向阻尼结构用于所述滑移层在横向或者纵梁滑移时进行消能减震，从而减弱了桥墩对滑移层的影响。由于滑移层的上端设有一凸起，凸起与凹槽之间相隔有一间隙，所述间隙内装配有弹性圈，通过多向阻尼结构进行耗能，从而在源头上减弱了桥墩对主梁直接传递的地震激励力，起到了良好的抗震效果，防止落梁，降低甚至消除了因地震带来的人员伤害及财产损失。

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；

图2为横向棱和纵向棱的布置示意图；

图3为横槽和纵槽的布置示意图；

图4为滑座的结构示意图；

图5为图4在A处的放大图；

图6为图4在B处的放大图。

附图中标记如下：主梁1、第一主梁101、第二主梁102、第三主梁103、第四主梁104、桥墩2、滑移层3、凸台301、多向阻尼结构4、支撑座401、阻尼器402、滑座5、耗能装置6、耗能筋601、滑块602、耗能块603、摩擦通道604、台阶7、弹性圈8、弧槽9、环形箍圈10、导杆11、螺栓12、弹簧13、横向棱14、纵向棱15、横槽16、纵槽17、第一导向槽18、第二导向槽19、凸台20、肋板21。

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。

本发明一种双向耗能的防落梁装置，包括主梁1以及用于支撑所述主梁1的桥墩2，所述主梁1包括第一主梁101、第二主梁102、第三主梁103和第四主梁104，所述第一主梁101和第二主梁102并列且两者位于所述桥墩2的一侧，所述第三主梁103和第四主梁104并列且两者位于所述桥墩2的另一侧，本发明双向耗能的防落梁装置，第一主梁101、第二主梁102、第三主梁103和第四主梁104之间相隔设置，各梁之间互不影响，其底部均设置有滑座5，滑座5之间设置有耗能装置6，因此在第一主梁101、第二主梁102、第三主梁103和第四主梁104两两之间有任何相对的滑移时，均可改变底部的滑座5的位移，通过滑座5之间的耗能装置6进行耗能，从而使得第一主梁101、第二主梁102、第三主梁103和第四主梁104之间可以相互联系，防止各主梁1之间的相对位移过大造成落梁。

本实施例中，所述桥墩2和主梁1之间设有一滑移层3，所述滑移层3的下端与所述桥墩2在横向和纵向滑动配合，所述滑移层3与所述桥墩2之间设置有多向阻尼结构4，所述多向阻尼结构4用于所述滑移层3在横向或者纵梁滑移时进行消能减震，所述滑移层3的上端设有一凸起，所述第一主梁101、第二主梁102、第三主梁103和第四主梁104的下部均固定有一滑座5，相邻两滑座5之间设置有一耗能装置6，各滑座5的中间开设有台阶7，各台阶7之间相对形成与所述凸起配合的凹槽，所述凸起与凹槽之间相隔有一间隙，所述间隙内装配有弹性圈8。弹性圈8用于保护凸起，防止凸起于凹槽之间的硬性接触从而导致的滑移层3或者滑座5的破坏，可以增加本装置的寿命，本发明装置在地震发生时，多向阻尼结构4用于所述滑移层3在横向或者纵梁滑移时进行消能减震，从而减弱了桥墩2对滑移层3的影响。由于滑移层3的上端设有一凸起，凸起与凹槽之间相隔有一间隙，所述间隙内装配有弹性圈8，通过多向阻尼结构4进行耗能，从而在源头上减弱了桥墩2对主梁1直接传递的地震激励力，起到了良好的抗震效果，防止落梁，降低甚至消除了因地震带来的人员伤害及财产损失。

本实施例中，所述滑座5为扇环形结构，也就是四分之一的圆环形结构，四个滑座5之间相围形成环形，但是各个滑座5之间并不相连，相邻两滑座5之间留有一定的移动空间，所述台阶7的根部开设有弧槽9，所述弧槽9用于安装所述弹性圈8，可以防止弹性圈8脱落。

本实施例中，所述滑座5的外侧设置有一环形箍圈10，环形箍圈10采用弹簧13钢材料制成，具有一定的弹性，箍圈的结构采用现有技术，两端通过螺栓12可拆卸连接。所述滑座5的外侧固设有用于所述环形箍圈10在竖向进行限位的凸沿，所述滑座5的外侧弧形面上沿其径向设有一导杆11，所述环形箍圈10上开设有若干通孔，所述导杆11穿过所述通孔且沿环形箍圈10的径向向外延伸，所述导杆11的外端螺纹连接有螺栓12，所述导杆11的外侧套设有弹簧13，所述弹簧13的两端分别与螺栓12和环形箍圈10抵接，当滑座5在主梁1的带动下相对位移时，带动导杆11沿着通孔的轴向滑动，从而挤压或者拉伸弹簧13，弹簧13抵抗变形产生沿导杆11轴向的作用力，打到缓冲的作用，本发明通过环形箍圈10，用于滑座5的外侧进行限位，防止其从外侧脱出，增加了结构的稳定性。

本实施例中，所述滑移层3的底部开设有交叉呈十字的横向棱14和纵向棱15，横向棱14和纵向棱15的长度相同且均小于滑移层3的外径，所述桥墩2的上表面开设有横槽16和纵槽17，所述横向棱14与所述横槽16对应且所述横向棱14的宽度小于所述横槽16的宽度，所述纵向棱15与所述纵槽17对应且所述纵向棱15的宽度小于所述纵槽17的宽度，横槽16和纵槽17的长度与横向棱14和纵向棱15的长度相当，所述横槽16的两端均开设有第一导向槽18，当所述滑移层3相对于桥墩2沿横向发生滑移时，所述横槽16与所述第一导向槽18滑动配合，用于横向棱14进行限位，所述纵槽17的两端均开设有第二导向槽19，当所述滑移层3相对于桥墩2沿纵向发生滑移时，所述纵槽17与所述第二导向槽19滑动配合，用于纵向棱15的限位，本发明装置通过采用此种设置，在滑移层3与桥墩2之间发生相对滑移时，既可以对其横向进行限位，又能对其纵向进行限位，结构简单，方便维护。

本实施例中，所述耗能装置6包括耗能筋601、滑块602以及耗能块603，耗能筋601采用现有的耗能钢筋，所述耗能块603内开设有若干摩擦通道604，耗能块603采用钢块，摩擦通道604通过钻深孔可以得到，所述耗能筋601的一端与所述滑座5固定连接，另一端与所述滑块602固定连接，所述滑块602与所述摩擦通道604摩擦配合且可滑动地设置在所述摩擦通道604内，通过滑块602与通道之间的相对摩擦实现耗能的目的。所述耗能块603的两端均开设有至少两组所述摩擦通道604，两端的摩擦通道604在耗能块603内交错设置，可以节省布置空间，减少耗能块603的重量，耗能块603两端的摩擦通道604分别与相邻两滑座5对应。耗能筋601分别从耗能块603的两端伸出后分别与两滑座5连接，两滑座5在发生相对位移时，即可通过滑块602与通道之间的摩擦进行耗能，达到减轻并阻碍两者相对运动的目的。

本实施例中，所述多向阻尼结构4包括支撑座401和阻尼器402，阻尼器402采用现有的调谐质量阻尼器即可，所述阻尼器402环绕所述桥墩2设置有若干组，呈环形均布即可，所述阻尼器402的上端与所述滑移层3的外侧固定连接，所述阻尼器402的下端固定连接至支撑座401，所述桥墩2的外侧向外延伸有一凸台301，所述支撑座401固定在所述凸台301上，阻尼器402通过斜撑的方式连接，可以控制滑移层3在水平方向上的移动，并对其进行耗能减震，减弱了桥墩2对滑移层3的影响，进而减弱了滑移层3对主梁1的影响。本实施例中，所述支撑座401的上表面为正对所述阻尼器402设置的斜面，更方便支撑，所述凸台301与桥墩2之间设置有肋板21，增加了凸台301的结构强度，所述肋板21位于所述凸台301的底部。

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)

1.一种双向耗能的防落梁装置，其特征在于：包括主梁以及用于支撑所述主梁的桥墩，所述主梁包括第一主梁、第二主梁、第三主梁和第四主梁，所述第一主梁和第二主梁并列且两者位于所述桥墩的一侧，所述第三主梁和第四主梁并列且两者位于所述桥墩的另一侧，所述桥墩和主梁之间设有一滑移层，所述滑移层的下端与所述桥墩在横向和纵向滑动配合，所述滑移层与所述桥墩之间设置有多向阻尼结构，所述多向阻尼结构用于所述滑移层在横向或者纵梁滑移时进行消能减震，所述滑移层的上端设有一凸起，所述第一主梁、第二主梁、第三主梁和第四主梁的下部均固定有一滑座，相邻两滑座之间设置有一耗能装置，各滑座的中间开设有台阶，各台阶之间相对形成与所述凸起配合的凹槽，所述凸起与凹槽之间相隔有一间隙，所述间隙内装配有弹性圈。

2.根据权利要求1所述的双向耗能的防落梁装置，其特征在于：所述滑座为扇环形结构，四个滑座之间相围形成环形，所述台阶的根部开设有弧槽，所述弧槽用于安装所述弹性圈。

3.根据权利要求2述的双向耗能的防落梁装置，其特征在于：所述滑座的外侧设置有一环形箍圈，所述滑座的外侧固设有用于所述环形箍圈在竖向进行限位的凸沿，所述滑座的外侧弧形面上沿其径向设有一导杆，所述环形箍圈上开设有若干通孔，所述导杆穿过所述通孔且沿环形箍圈的径向向外延伸，所述导杆的外端螺纹连接有螺栓，所述导杆的外侧套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与螺栓和环形箍圈抵接。

4.根据权利要求1所述的双向耗能的防落梁装置，其特征在于：所述滑移层的底部开设有交叉呈十字的横向棱和纵向棱，所述桥墩的上表面开设有横槽和纵槽，所述横向棱与所述横槽对应且所述横向棱的宽度小于所述横槽的宽度，所述纵向棱与所述纵槽对应且所述纵向棱的宽度小于所述纵槽的宽度，所述横槽的两端均开设有第一导向槽，当所述滑移层相对于桥墩沿横向发生滑移时，所述横槽与所述第一导向槽滑动配合，所述纵槽的两端均开设有第二导向槽，当所述滑移层相对于桥墩沿纵向发生滑移时，所述纵槽与所述第二导向槽滑动配合。

5.根据权利要求1所述的双向耗能的防落梁装置，其特征在于：所述耗能装置包括耗能筋、滑块以及耗能块，所述耗能块内开设有若干摩擦通道，所述耗能筋的一端与所述滑座固定连接，另一端与所述滑块固定连接，所述滑块与所述摩擦通道摩擦配合且可滑动地设置在所述摩擦通道内。

6.根据权利要求5所述的双向耗能的防落梁装置，其特征在于：所述耗能块的两端均开设有至少两组所述摩擦通道，两端的摩擦通道在耗能块内交错设置，耗能块两端的摩擦通道分别与相邻两滑座对应。

7.根据权利要求1所述的双向耗能的防落梁装置，其特征在于：所述多向阻尼结构包括支撑座和阻尼器，所述阻尼器环绕所述桥墩设置有若干组，所述阻尼器的上端与所述滑移层的外侧固定连接，所述阻尼器的下端固定连接至支撑座，所述桥墩的外侧向外延伸有一凸台，所述支撑座固定在所述凸台上。

8.根据权利要求7所述的双向耗能的防落梁装置，其特征在于：所述支撑座的上表面为正对所述阻尼器设置的斜面，所述凸台与桥墩之间设置有肋板，所述肋板位于所述凸台的底部。

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