CN111827010B - 一种用于桩板结构的自动复位支座结构、施工及设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及路基工程技术领域,特别是一种用于桩板结构的自动复位支座结构、施工及设计方法,其中自动复位支座结构包括第一托梁和设置于所述第一托梁顶部的承载板,所述第一托梁和所述承载板之间能够通过滑动装置相对移动,所述第一托梁和所述承载板之间还设置有复位弹性结构。本申请所述的一种用于桩板结构的自动复位支座结构,能够大大减少桩板结构在外荷载往复作用下在容易产生纵向累积变形,从而避免桩板结构连接处出现结构损伤,减少支座的维修和更换频率增大桩板结构的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及路基工程技术领域,特别是一种用于桩板结构的自动复位支座结构、施工及设计方法。
背景技术
在我国部分铁路线路建设时,常常遇到缺乏合格填料的问题。尤其是对于高填方路基,填料需求量大、远距离运输成本高,若整条线路都采用优质填料则大大增加了工程投资。而与路基结构相比,桥梁结构通常造价很高。
桩板结构具有稳定性好、构造灵活、适应性强,施工工艺简单等优点。传统桩板结构的承载板放置在地基中,在周围土体的约束作用下,承载板在平面内稳定性好,不易产生纵向移动。
近年来,为解决铁路修建过程中土地资源紧张、合格填料稀缺等问题,工程师们提出了一种造价低于桥梁的架空式桩板结构路基。但架空式桩板结构的承载板、托梁与地面有一定的净空,缺少土体提供的摩擦阻力,致使其在外荷载作用下容易产生纵向移动,危及桩板结构和铁路的运营安全。若采用“固定支座+滑动支座”的方式,能够有效限制桩板结构的整体纵向位移、释放承载板的内力,但是桩板结构在外荷载往复作用下在容易产生纵向累积变形,不可回复的纵向累积变形,通常支座在发挥减压作用后往往需要进行修复以避免出现结构损伤,造成支座维护费用十分高昂且施工难度较大。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有技术存在的桩板结构在外荷载往复作用下在容易产生纵向累积变形,而造成支座维护费用十分高昂且施工难度较大的问题,提供一种用于桩板结构的自动复位支座结构、施工及设计方法,能够大大减少桩板结构在外荷载往复作用下在容易产生纵向累积变形,从而避免桩板结构连接处出现结构损伤,减少支座结构的维修和更换频率,增大桩板结构的安全性,减少支座结构的维修和更换频率。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种用于桩板结构的自动复位支座结构,包括第一托梁和设置于所述第一托梁顶部的承载板,所述第一托梁和所述承载板之间能够通过滑动装置相对移动,所述第一托梁和所述承载板之间还设置有复位弹性结构。
本申请所述的一种用于桩板结构的自动复位支座结构,所述第一托梁和所述承载板之间能够通过滑动装置相对移动,来释放承载板的内力,避免桩板结构损伤;
所述第一托梁和所述承载板之间还设置有复位弹性结构,当外荷载作用减弱或消失后,复位弹性结构发挥弹性复位作用使所述第一托梁和所述承载板之间复位,从而大大减少桩板结构在外荷载往复作用下在容易产生纵向累积变形,从而避免桩板结构连接处出现结构损伤,减少支座结构的维修和更换频率,增大桩板结构的安全性,减少支座结构的维修和更换频率。
优选地,所述滑动装置包括上导轨和下导轨,所述上导轨与所述承载板相连接,所述下导轨与所述第一托梁相连接,所述上导轨和所述下导轨均沿线路纵向设置,所述上导轨和所述下导轨之间啮合有柱状齿轮。
柱状齿轮与所述上导轨和所述下导轨均为线接触,其使得所述第一托梁和所述承载板之间相比于现有的滑动板来说阻力更小,使得第一托梁和所述承载板之间更容易滑动,同时对复位弹性结构的复位承载力要求更小,使得复位弹性结构的选型更小,从而降低成本。
优选地,所述柱状齿轮为至少两个,所有所述柱状齿轮沿所述上导轨长度方向间隔设置。
优选地,所述第一托梁沿线路纵向的至少一侧设置有用于防止所述承载板滑动超限的限位组件,所述限位组件设置于所述承载板上。
当承载板沿线路纵向与所述第一托梁相对滑动至临界位移或小于临界位移时,第一托梁被限位组件阻挡,不能再继续滑动,从而避免承载板相对第一托梁滑动超限,进而保证桩板结构和铁路的运营安全。
优选地,所述复位弹性结构的一端与限位组件相连接,另一端与所述下导轨相连接。
限位组件不仅能用于防止所述承载板滑动超限的限位组件,而且能作为复位弹性结构与承载板之间的连接介质,由于限位组件作为防止所述承载板滑动超限来使用时需要很好的抗弯刚度,限位组件与复位弹性结构连接时也是主要利用其抗弯能力,故不用增加限位组件的材料强度与型号尺寸。
优选地,所述下导轨靠近所述限位组件的端部设置有用于阻挡所述柱状齿轮移出所述下导轨的挡块,所述复位弹性结构与所述挡块相连接。
优选地,所述上导轨与所述承载板之间通过上锚筋相连接,所述下导轨与所述第一托梁之间通过下锚筋。
优选地,所述承载板为至少两个,所述承载板沿线路纵向依次设置,相邻所述承载板之间设置有伸缩缝,相邻所述承载板靠近所述第一托梁的端部均放置于所述第一托梁上,所述第一托梁与至少一个对应的所述承载板之间能够通过滑动装置相对滑动。
优选地,所述承载板与所述第一托梁之间均设置有滑动装置。
本发明还公开了一种施工方法,用于形成本申请所述的桩板结构,其基于所述上导轨与所述承载板之间通过上锚筋相连接,所述下导轨与所述第一托梁之间通过下锚筋,其包含以下步骤:
S1.立模所述第一托梁,并在所述第一托梁内预埋所述下锚筋;
S2.在所述下锚筋上连接所述下导轨,并将所述复位弹性结构的一端与所述下导轨相连接,之后浇筑形成所述第一托梁;
S3.在所述下导轨上放置所述柱状齿轮,使所述柱状齿轮与所述下导轨相啮合;
S4.立模所述承载板,并在所述承载板的模板内预埋所述上锚筋和所述限位组件;
S5.将所述上锚筋上连接所述上导轨,将所述上导轨与所述柱状齿轮相啮合;
S6.将所述复位弹性结构与所述限位组件相连接;
S7.浇筑形成所述承载板。
本申请所述的一种施工方法,能够有效地形成本申请所述的桩板结构,滑动装置中的零部件可分别设置于承载板、第一托梁内进行预制,方便批量生产且质量可控,整个施工过程施工简单,造价低廉、维护方便,降低了工程投资。
本发明还公开了一种设计方法,用于设计本申请所述的桩板结构,其包含以下步骤:
A1.将所述承载板和所述第一托梁的连接简化为铰接,计算所述承载板和所述第一托梁的连接处的剪力F。
A2.确定所述承载板沿线路纵向相对于所述第一托梁的位移允许值Δ和支座的安全系数K,所述支座包括复位弹性结构和所述滑动装置;
A3.选择最大压缩量大于承载板沿线路纵向相对于所述第一托梁的位移允许值Δ的所述复位弹性结构,并得到所述复位弹性结构的劲度系数f。
A4.根据所述剪力F、所述承载板沿线路纵向相对于所述第一托梁的位移允许值Δ、支座安全系数K和所述复位弹性结构的劲度系数f确定支座采用的复位弹性结构组数n,并对所述复位弹性结构组数n进行向上取整;
A5.根据所述剪力F和所述复位弹性结构与所述下导轨的连接点距承载板底面的高度h,确定所述限位组件的尺寸和设置位置,以及所述柱状齿轮、所述上导轨和所述下导轨的尺寸。
本申请中的向上取整为:当得到的所述复位弹性结构组数n为小数时,选择比其大的整数,优选比其大,且最靠近的整数。
本发明所述的一种设计方法,在实际工程引用中,所述承载板和所述第一托梁之间的连接并非铰接,而是允许产生很小的纵向位移,因而采用铰接作为边界条件计算所述承载板和所述第一托梁的连接处的剪力F是偏于安全的。
而通过上导轨、下导轨和上导轨和下导轨的结构特性,再配合以复位弹性结构,使得可以将所述承载板和所述第一托梁的连接简化为铰接,再通过所述剪力F、所述承载板沿线路纵向相对于所述第一托梁的位移允许值Δ、支座安全系数K和所述复位弹性结构的劲度系数f确定支座采用的复位弹性结构组数n,来考虑得到所述复位弹性结构与所述下导轨的连接点距承载板底面的高度h,确定所述限位组件的尺寸和设置位置,以及所述柱状齿轮、所述上导轨和所述下导轨的尺寸,整个设计简单,能够快速确定出本发明的一种用于桩板结构的自动复位支座结构的具体结构。
优选地,所述复位弹性结构组数n为:
式中,n为复位弹性结构组数;F为所述承载板和所述第一托梁的连接处的剪力;f为所述复位弹性结构的劲度系数;Δ为所述承载板沿线路纵向相对于所述第一托梁的位移允许值;[]为向上取整符号。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本申请的一种用于桩板结构的自动复位支座结构,所述第一托梁和所述承载板之间能够通过滑动装置相对移动,来释放承载板的内力,避免桩板结构损伤;所述第一托梁和所述承载板之间还设置有复位弹性结构,当外荷载作用减弱或消失后,复位弹性结构发挥弹性复位作用使所述第一托梁和所述承载板之间复位,从而大大减少桩板结构在外荷载往复作用下在容易产生纵向累积变形,从而避免桩板结构连接处出现结构损伤,减少支座结构的维修和更换频率,增大桩板结构的安全性,减少支座结构的维修和更换频率。
2、本申请的一种用于桩板结构的自动复位支座结构,柱状齿轮与所述上导轨和所述下导轨均为线接触,其使得所述第一托梁和所述承载板之间相比于现有的滑动板来说阻力更小,使得第一托梁和所述承载板之间更容易滑动,同时对复位弹性结构的复位承载力要求更小,使得复位弹性结构的选型更小,从而降低成本。
3、本申请的一种用于桩板结构的自动复位支座结构,当承载板沿线路纵向与所述第一托梁相对滑动至临界位移或小于临界位移时,第一托梁被限位组件阻挡,不能再继续滑动,从而避免承载板相对第一托梁滑动超限,进而保证桩板结构和铁路的运营安全。
4、本申请的一种用于桩板结构的自动复位支座结构,限位组件不仅能用于防止所述承载板滑动超限的限位组件,而且能作为复位弹性结构与承载板之间的连接介质,由于限位组件作为防止所述承载板滑动超限来使用时需要很好的抗弯刚度,限位组件与复位弹性结构连接时也是主要利用其抗弯能力,故不用增加限位组件的材料强度与型号尺寸。
5、本申请的一种施工方法,能够有效地形成本申请所述的桩板结构,滑动装置中的零部件可分别设置于承载板、第一托梁内进行预制,方便批量生产且质量可控,整个施工过程施工简单,造价低廉、维护方便,降低了工程投资。
6、本申请的一种设计方法,通过上导轨、下导轨和上导轨和下导轨的结构特性,再配合以复位弹性结构,使得可以将所述承载板和所述第一托梁的连接简化为铰接,再通过所述剪力F、所述承载板沿线路纵向相对于所述第一托梁的位移允许值Δ、支座安全系数K和所述复位弹性结构的劲度系数f确定支座采用的复位弹性结构组数n,来考虑得到所述复位弹性结构与所述下导轨的连接点距承载板底面的高度h,确定所述限位组件的尺寸和设置位置,以及所述柱状齿轮、所述上导轨和所述下导轨的尺寸,整个设计简单,能够快速确定出本发明的一种用于桩板结构的自动复位支座结构的具体结构。
附图说明
图1为本发明的一种用于桩板结构的自动复位支座结构的横断面示意图。
图2为本发明的一种用于桩板结构的自动复位支座结构的纵断面示意图。
图3为本发明的附图2中A部放大图。
图4为本发明的一种架空式桩板结构的结构示意图。
图中标记:1-承载板;2-托梁组件;21-第一托梁;22-第二托梁;3-钻孔灌注桩;4-边跨;5-中跨;6-地面;7-伸缩缝;8-滑动装置;81-上导轨;82-下导轨;821-挡块;83-柱状齿轮;84-上锚筋;85-下锚筋;9-传力板;10-复位弹性结构。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-3所示,本实施例所述的一种用于桩板结构的自动复位支座结构,包括,
第一托梁21,
设置于所述第一托梁21顶部的承载板1,
所述第一托梁21和所述承载板1之间能够通过滑动装置8相对移动,所述滑动装置8可以为常用的滑动支座,或者滑动板,本发明优选为:所述滑动装置8包括上导轨81和下导轨82,所述上导轨81与所述承载板1相连接,所述下导轨82与所述第一托梁21相连接,所述上导轨81和所述下导轨82均沿线路纵向设置,所述上导轨81和所述下导轨82之间啮合有柱状齿轮83,所述柱状齿轮83优选为至少两个,所有所述柱状齿轮83沿所述上导轨81长度方向间隔设置,所述下导轨82靠近所述限位组件9的端部设置有用于阻挡所述柱状齿轮83移出所述下导轨82的挡块821,所述复位弹性结构10与所述挡块821相连接。
所述第一托梁21沿线路纵向的至少一侧设置有用于防止所述承载板1滑动超限的限位组件9,所述限位组件9设置于所述承载板1上,当承载板1沿线路纵向与所述第一托梁21相对滑动至临界位移或小于临界位移时,第一托梁21被限位组件9阻挡,不能再继续滑动,从而避免承载板1相对第一托梁21滑动超限,进而保证桩板结构和铁路的运营安全。
所述第一托梁21和所述承载板1之间还设置有复位弹性结构10,所述复位弹性结构10的一端与限位组件9相连接,另一端与所述下导轨82相连接,所述复位弹性结构10优选弹簧或者弹性片。
限位组件9不仅能用于防止所述承载板1滑动超限的限位组件9,而且能作为复位弹性结构10与承载板1之间的连接介质,由于限位组件9作为防止所述承载板1滑动超限来使用时需要很好的抗弯刚度,限位组件9与复位弹性结构10连接时也是主要利用其抗弯能力,故不用增加限位组件9的材料强度与型号尺寸。
具体地,所述上导轨81与所述承载板1之间通过上锚筋84相连接,所述下导轨82与所述第一托梁21之间通过下锚筋85。
在上述基础上,进一步优选的方式,所述承载板1与所述第一托梁21之间均设置有滑动装置8。
在上述基础上,进一步优选的方式,所述承载板1沿线路纵向布置,板间设有伸缩缝7,缝内充填填缝料和填缝板。
在上述基础上,进一步优选的方式,所有所述第一托梁21沿线路纵向间隔设置于承载板之下。
在上述基础上,进一步优选的方式,所有所述第二托梁22沿线路纵向间隔设置于承载板之下。
在上述基础上,进一步优选的方式,所述钻孔灌注桩3设置于地基中且桩顶伸出底面6一定长度,桩体沿线路纵、横向布置,横向上通过与第二托梁22底部刚性连接形成一个整体。
上导轨81、下导轨82两端设有挡块821,同一侧挡块821之间有窄缝。
在上述基础上,进一步优选的方式,复位弹性结构10为高强度弹簧,高强度弹簧沿线路横向间隔布置。
在上述基础上,进一步优选的方式,所述柱状齿轮83在同一自动复位支座内可设置多个。柱状齿轮83与所述上导轨81和所述下导轨82均为线接触,其使得所述第一托梁21和所述承载板1之间相比于现有的滑动板来说阻力更小,使得第一托梁21和所述承载板1之间更容易滑动,同时对复位弹性结构10的复位承载力要求更小,使得复位弹性结构10的选型更小,从而降低成本。
本实施例的有益效果:本申请所述的一种用于桩板结构的自动复位支座结构,所述第一托梁21和所述承载板1之间能够通过滑动装置8相对移动,来释放承载板1的内力,避免桩板结构损伤;所述第一托梁21和所述承载板1之间还设置有复位弹性结构10,当外荷载作用减弱或消失后,复位弹性结构10发挥弹性复位作用使所述第一托梁21和所述承载板1之间复位,从而大大减少桩板结构在外荷载往复作用下在容易产生纵向累积变形,从而避免桩板结构连接处出现结构损伤,减少支座结构的维修和更换频率,增大桩板结构的安全性,减少支座结构的维修和更换频率。
实施例2
如图4所示,本实施例所述的一种架空式桩板结构,其包括如实施例1所述的用于桩板结构的自动复位支座结构,具体为:所述桩板结构包括承载板1、托梁组件2、钻孔灌注桩3以及复位弹性结构10。边跨4的承载板1和第一托梁21通过复位弹性结构10连接,中跨5的承载板1和第二托梁22采用刚性连接。复位弹性结构10包括带上锚筋84的上导轨81、带下锚筋85的下导轨82、柱状齿轮83、弹簧及传力板9,所述承载板1为至少两个,所述承载板1沿线路纵向依次设置,相邻所述承载板1之间设置有伸缩缝7,相邻所述承载板1靠近所述第一托梁21的端部均放置于所述第一托梁21上,所述第一托梁21与至少一个对应的所述承载板1之间能够通过滑动装置8相对滑动。
当桩板结构在外荷载的作用下发生纵向位移时,边跨4位置处的承载板1的部位和第一托梁21通过柱状齿轮83和上导轨81、下导轨82产生相对位移,以释放承载板1的内力。当外荷载作用减弱或消失后复位弹性结构10发挥作用使承载板1复位。
实施例3
如图1-3所示,本发明还公开了一种施工方法,用于形成实施例1或2所述的用于桩板结构的自动复位支座结构,其基于所述上导轨81与所述承载板1之间通过上锚筋84相连接,所述下导轨82与所述第一托梁21之间通过下锚筋85,其包含以下步骤:
S1.立模所述第一托梁21,并在所述第一托梁21内预埋所述下锚筋85;
S2.在所述下锚筋85上连接所述下导轨82,并将所述复位弹性结构10的一端与所述下导轨82相连接,之后浇筑形成所述第一托梁21;
S3.在所述下导轨82上放置所述柱状齿轮83,使所述柱状齿轮83与所述下导轨82相啮合;
S4.立模所述承载板1,并在所述承载板1的模板内预埋所述上锚筋84和所述限位组件9;
S5.将所述上锚筋84上连接所述上导轨81,将所述上导轨81与所述柱状齿轮83相啮合;
S6.将所述复位弹性结构10与所述限位组件9相连接;
S7.浇筑形成所述承载板1。
本申请所述的一种施工方法,能够有效地形成本申请所述的桩板结构,滑动装置8中的零部件可分别设置于承载板1、第一托梁21内进行预制,方便批量生产且质量可控,整个施工过程施工简单,造价低廉、维护方便,降低了工程投资。
实施例4
如图1-4所示,本实施例所述的一种设计方法,用于设计实施例1或2所述的用于桩板结构的自动复位支座结构,其包含以下步骤:
A1.将所述承载板1和所述第一托梁21的连接简化为铰接,计算所述承载板1和所述第一托梁21的连接处的剪力F;
A2.确定所述承载板1沿线路纵向相对于所述第一托梁21的位移允许值Δ和支座安全系数K,所述支座包括复位弹性结构10和所述滑动装置8;
A3.选择最大压缩量大于承载板1沿线路纵向相对于所述第一托梁21的位移允许值Δ的所述复位弹性结构10,并得到所述复位弹性结构10的劲度系数f;
A4.根据所述剪力F、所述承载板1沿线路纵向相对于所述第一托梁21的位移允许值Δ、支座安全系数K和所述复位弹性结构10的劲度系数f确定支座采用的复位弹性结构10组数n,并对所述复位弹性结构10组数n进行向上取整,所述复位弹性结构10组数n为:
式中,n为复位弹性结构10组数;F为所述承载板1和所述第一托梁21的连接处的剪力;f为所述复位弹性结构10的劲度系数;Δ为所述承载板1沿线路纵向相对于所述第一托梁21的位移允许值;[]为向上取整符号;
A5.根据所述剪力F和所述复位弹性结构10与所述下导轨82的连接点距承载板1底面的高度h,确定所述限位组件9的尺寸和设置位置,以及所述柱状齿轮83、所述上导轨81和所述下导轨82的尺寸。
本申请中的向上取整为:当得到的所述复位弹性结构10组数n为小数时,选择比其大的整数,优选比其大,且最靠近的整数。
本发明所述的一种设计方法,通过上导轨81、下导轨82和上导轨81和下导轨82的结构特性,再配合以复位弹性结构10,使得可以将所述承载板1和所述第一托梁21的连接简化为铰接,再通过所述剪力F、所述承载板1沿线路纵向相对于所述第一托梁21的位移允许值Δ、支座安全系数K和所述复位弹性结构10的劲度系数f确定支座采用的复位弹性结构10组数n,来考虑得到所述复位弹性结构10与所述下导轨82的连接点距承载板1底面的高度h,确定所述限位组件9的尺寸和设置位置,以及所述柱状齿轮83、所述上导轨81和所述下导轨82的尺寸,整个设计简单,能够快速确定出本发明的一种用于桩板结构的自动复位支座结构的具体结构。
实施例5
某桩板结构采用本发明所述的自动复位支座结构,将所述承载板1和所述第一托梁21的连接简化为铰接,通过仿真分析软件(本实施例采用Midas Civil)求解桩板结构各部分的内力和变形。
A1.在实际情况中,所述承载板1和所述第一托梁21之间的连接并非铰接,而是允许产生很小的纵向位移,因而采用铰接作为边界条件计算所述承载板1和所述第一托梁21的连接处的剪力F是偏于安全的。根据仿真分析结果,所述承载板1和所述第一托梁21的连接处的剪力F=3700kN;
A2.取所述承载板1沿线路纵向相对于所述第一托梁21的位移允许值Δ=30mm、支座安全系数K=1.2;
A3.选用最大压缩量50mm、劲度系数f=4×104N/mm的高强度弹簧作为所述复位弹性结构10;
A4.根据所述剪力F=3700kN、所述承载板1沿线路纵向相对于所述第一托梁21的位移允许值Δ=30mm、支座安全系数K=1.2和所述复位弹性结构10的劲度系数f=4×104N/mm,确定支座采用的复位弹性结构10组数n,并对所述复位弹性结构10组数n进行向上取整,所述复位弹性结构10组数n为:
A5.按照《混凝土结构设计规范》,根据所述剪力F=3700kN,确定所述限位组件9的尺寸和设置位置。按照构造要求,确定所述复位弹性结构10与所述下导轨82的连接点距承载板1底面的高度h、所述柱状齿轮83、所述上导轨81以及所述下导轨82的尺寸。
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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种设计方法,其特征在于,用于设计桩板结构,所述桩板结构包括第一托梁(21)和设置于所述第一托梁(21)顶部的承载板(1),所述第一托梁(21)和所述承载板(1)之间能够通过滑动装置(8)相对移动,所述第一托梁(21)和所述承载板(1)之间还设置有复位弹性结构(10),所述滑动装置(8)包括上导轨(81)和下导轨(82),所述上导轨(81)与所述承载板(1)相连接,所述下导轨(82)与所述第一托梁(21)相连接,所述上导轨(81)和所述下导轨(82)均沿线路纵向设置,所述上导轨(81)和所述下导轨(82)之间啮合有柱状齿轮(83),所述第一托梁(21)沿线路纵向的至少一侧设置有用于防止所述承载板(1)滑动超限的限位组件(9),所述限位组件(9)设置于所述承载板(1)上;
该设计方法包含以下步骤:
A1.将所述承载板(1)和所述第一托梁(21)的连接简化为铰接,计算所述承载板(1)和所述第一托梁(21)的连接处的剪力F;
A2.确定所述承载板(1)沿线路纵向相对于所述第一托梁(21)的位移允许值∆和支座安全系数K,所述支座包括复位弹性结构(10)和所述滑动装置(8);
A3.选择最大压缩量大于承载板(1)沿线路纵向相对于所述第一托梁(21)的位移允许值∆的所述复位弹性结构(10),并得到所述复位弹性结构(10)的劲度系数f;
A4.根据所述剪力F、所述承载板(1)沿线路纵向相对于所述第一托梁(21)的位移允许值∆、所述支座安全系数K和所述复位弹性结构(10)的劲度系数f确定支座采用的复位弹性结构(10)组数n,并对所述复位弹性结构(10)组数n进行向上取整,其中,所述复位弹性结构(10)组数n为:
式中,n为复位弹性结构(10)组数;F为所述承载板(1)和所述第一托梁(21)的连接处的剪力;f为所述复位弹性结构(10)的劲度系数;∆为所述承载板(1)沿线路纵向相对于所述第一托梁(21)的位移允许值;[]为向上取整符号;
A5.根据所述剪力F和所述复位弹性结构(10)与所述下导轨(82)的连接点距承载板(1)底面的高度h,确定所述限位组件(9)的尺寸和设置位置,以及所述柱状齿轮(83)、所述上导轨(81)和所述下导轨(82)的尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种设计方法,其特征在于,所述柱状齿轮(83)为至少两个,所有所述柱状齿轮(83)沿所述上导轨(81)长度方向间隔设置。
3.根据权利要求2所述的一种设计方法,其特征在于,所述复位弹性结构(10)的一端与限位组件(9)相连接,另一端与所述下导轨(82)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种设计方法,其特征在于,所述下导轨(82)靠近所述限位组件(9)的端部设置有用于阻挡所述柱状齿轮(83)移出所述下导轨(82)的挡块(821),所述复位弹性结构(10)与所述挡块(821)相连接。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种设计方法,其特征在于,所述承载板(1)为至少两个,所述承载板(1)沿线路纵向依次设置,相邻所述承载板(1)之间设置有伸缩缝(7),相邻所述承载板(1)靠近所述第一托梁(21)的端部均放置于所述第一托梁(21)上,所述第一托梁(21)与至少一个对应的所述承载板(1)之间能够通过滑动装置(8)相对滑动。
6.一种施工方法,其特征在于,用于施工由权利要求1-5任意一项所述的设计方法形成的桩板结构,其基于所述上导轨(81)与所述承载板(1)之间通过上锚筋(84)相连接,所述下导轨(82)与所述第一托梁(21)之间通过下锚筋(85)相连接,其包含以下步骤:
S1. 立模所述第一托梁(21),并在所述第一托梁(21)内预埋所述下锚筋(85);
S2.在所述下锚筋(85)上连接所述下导轨(82),并将所述复位弹性结构(10)的一端与所述下导轨(82)相连接,之后浇筑形成所述第一托梁(21);
S3.在所述下导轨(82)上放置所述柱状齿轮(83),使所述柱状齿轮(83)与所述下导轨(82)相啮合;
S4.立模所述承载板(1),并在所述承载板(1)的模板内预埋所述上锚筋(84)和所述限位组件(9);
S5. 将所述上锚筋(84)上连接所述上导轨(81),将所述上导轨(81)与所述柱状齿轮(83)相啮合;
S6.将所述复位弹性结构(10)与所述限位组件(9)相连接;
S7.浇筑形成所述承载板(1)。
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