CN114525758B - 一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构 - Google Patents
一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于框架码头领域，尤其涉及一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，它包括简支板、底梁、聚脲垫层、框架柱、拨杆、转轴B、万向节、伸缩杆，其中直立式码头与斜坡码头的衔接部位的框架柱上均浇筑有混凝土底梁，底梁顶部具有横截面为倒梯形的凹槽；当中度地震或烈度地震发生时，架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较大的相对位移，简支板在两端拉力或压力的作用下沿着底梁凹槽的斜面C或斜面D向上运动，自动解除架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间的刚性连接，保证结构安全，实现抗震设防“三水准”目标中“中震可修”和“大震不倒”的目标。
Description
技术领域
本发明属于框架码头领域，尤其涉及一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构。
背景技术
港口码头作为重要的交通基础设施，在地震发生后通常需要担负重大的交通运输任务，起到保障灾区人民生命财产安全的生命线作用，因此，码头的抗震设计深受重视。
架空直立式框架码头是内河码头常见的结构形式，适用于内河深厚覆盖层地基，广泛应用于内河港口，尤其是库区港口的建设。
对于库区港口，由于水位随季节变化较大，往往需要在在架空直立式框架码头旁设置架空斜坡道码头，形成架空直立式框架-架空斜坡道复合码头，实现高低水位条件下的正常运行。
由于架空直立式框架码头和架空斜坡道码头的规模相差较大，结构动力学参数不一致，地震荷载作用下的响应也不同，容易造成架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间的相对位移过大；如果二者刚性连接，极易造成结构损伤，威胁架空直立式框架-架空斜坡道复合码头的安全。
在国内外现有的工程实践中，通常采用设置抗震缝等方法来实现架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间的缓冲。然而，传统的抗震缝通常容许位移小，抗震能力弱，在高烈度地震作用下仍可能危及码头结构的安全。
本发明设计一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的所述缺陷，本发明公开一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，它是采用以下技术方案来实现的。
在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，它包括简支板、底梁、聚脲垫层、框架柱、拨杆、转轴B、万向节、伸缩杆，其中直立式码头与斜坡码头的衔接部位的框架柱上均浇筑有混凝土底梁，底梁顶部具有横截面为倒梯形的凹槽；凹槽靠近楼板一侧的斜面C的高度大于远离楼板一侧的斜面D的高度；直立式码头的底梁与斜坡码头的底梁之间搭接有三个并排的简支板，简支板两端底部具有与底梁上凹槽配合的倒梯形凸部，凸部的横截面尺寸与底梁上凹槽的横截面形状尺寸一致，凸部与凹槽之间浇筑有聚脲垫层。
底梁凹槽底部的六个滑槽A中分别沿简支板长度方向水平滑动有竖直的拨杆，拨杆与简支板凸部底部的拨槽A配合，拨杆在滑槽A中的滑动幅度大于其在拨槽A中的水平滑动幅度；固定于拨杆的齿条与底梁中旋转配合的转轴B传动连接；两个底梁之间相对应的两个转轴B通过伸缩杆连接，伸缩杆与转轴B之间衔接有十字万向节，万向节保证两个底梁之间的相对两个拨杆的传动连接不受两个底梁产生沉降差的影响。底梁顶部具有在底梁与简支板产生相对位移后保护简支板一端不因车辆碾压而破坏的结构；底梁凹槽内具有在两个底梁的相对距离小幅度增大后对简支板形成辅助支撑的结构。
作为本技术的进一步改进，所述简支板采用超高性能混凝土（UHPC）浇筑预制。
作为本技术的进一步改进，所述简支板两端分别对应两个拨杆；伸缩杆由相互套接的内杆和外套组成；对称安装于内杆上的两个导向块分别轴向滑动于外套内壁的两个导向槽内。导向槽与导向块的配合保证伸缩杆可以在两个转轴B之间传递扭矩，同时对两个底梁之间的相对于运动不形成干涉。底梁上凹槽的斜面C所在侧的顶部具有三个与简支板一一对应的滑槽C，每个滑槽C内均竖直滑动有与简支板相应端同步起落的支撑板；固定于支撑板的两个驱动杆分别小幅度活动于简支板一端凸部的斜面A上的拨槽B内。
作为本技术的进一步改进，所述凹槽的斜面A和斜面B与水平面的夹角为45度；凹槽内的聚脲垫层采用分段浇筑的方法浇筑成型。
作为本技术的进一步改进，所述底梁凹槽底部的滑槽B内沿斜面C倾斜方向滑动有与简支板凸部的底部及斜面A配合且与斜面A滑动配合的支撑块，滑槽B内具有对支撑块复位的抵压弹簧。
作为本技术的进一步改进，所述支撑块上具有与简支板凸部配合的自锁斜面，自锁斜面与相应凹槽的斜面C的夹角为15度；每个简支板一端的凸部均对应三个支撑块；抵压弹簧为压缩弹簧；抵压弹簧一端与支撑块连接，另一端与滑槽B内壁连接。
作为本技术的进一步改进，所述底梁上斜面B一侧的顶部设有与简支板配合的橡胶垫块；相邻两个简支板之间浇筑填充有聚脲垫层；简支板侧壁上具有竖直间隔分布的水平定位条；相邻两个简支板上的定位条对两者的小幅度相对运动不形成干涉；底梁横截面下部为上框狭窄倒梯形。
作为本技术的进一步改进，所述橡胶垫块的厚度与凹槽内聚脲垫层的厚度相等；底梁横截面的底部长度与框架柱宽度相等。
作为本技术的进一步改进，所述齿条与底梁中的齿轮A啮合，齿轮A所在的转轴A上安装有齿轮B，齿轮B与相应转轴B上安装的齿轮C啮合。
相对于传统的框架码头中直立式框架码头与斜坡道码头之间的连接结构，当微弱地震发生时，架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较小的相对位移，由于聚脲材料具有良好的弹性，聚脲垫层发生拉伸、压缩或剪切变形，起到缓冲、减震和耗能作用，实现抗震设防“三水准”目标中“小震不坏”的目标。
当中度地震或烈度地震发生时，架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较大的相对位移，简支板在两端拉力或压力的作用下沿着底梁凹槽的斜面C或斜面D向上运动，自动解除架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间的刚性连接，保证结构安全，实现抗震设防“三水准”目标中“中震可修”和“大震不倒”的目标。当中度地震或烈度地震结束后，简支板可在重力作用下自动复位，并保持一定的承载能力，保证应急救援力量的通行，体现了良好的抗震韧性。
当架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间产生较小的沉降差时，聚脲垫层发生拉伸、压缩或剪切变形，防止结构间不均匀沉降导致的结构破坏。
当架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较大的沉降差时，可将简支板整体更换，保证架空直立式框架码头和架空斜坡道码头的正常使用。
本发明聚脲材料具有较高的抗压强度，可稳定承受架空直立式框架码头和架空斜坡道码头上的各种车辆荷载作用，保证正常承载。
本发明不存在竖向贯通的结构缝，可避免缝间填料或码头面杂物通过结构缝掉落河道而污染环境，符合生态文明建设的实际要求。
本发明结构简单，具有较好的使用效果。
附图说明
图1是架空直立式框架码头与架空斜坡道码头连接示意图。
图2是架空直立式框架码头与架空斜坡道码头连接局部示意图。
图3是简支板、聚脲垫层、橡胶垫块、支撑块及两个底梁配合剖面示意图。
图4是简支板、聚脲垫层、橡胶垫块、底梁、拨杆、齿条及齿轮A配合剖面示意图。
图5是两个底梁之间的传动配合剖面示意图。
图6是伸缩杆剖面示意图。
图7是简支板、聚脲垫层、橡胶垫块、底梁、支撑板及驱动杆配合剖面示意图。
图8是简支板的凸部、支撑块及底梁配合剖面示意图。
图9是相邻两个简支板之间配合剖面示意图。
图10是底梁及框架柱配合示意图。
图11是简支板示意图。
图12是两个底梁水平相向运动时简支板与底梁配合示意图。
图13是两个底梁水平相背运动时简支板与底梁配合示意图。
图14是两个底梁沿竖直方向发生错动时简支板与底梁配合示意图。
图中标号名称：1、简支板；2、底梁；3、聚脲垫层；4、橡胶垫块；5、框架柱；6、楼板；7、凸部；8、斜面A；9、斜面B；10、拨槽A；11、拨槽B；12、凹槽；13、斜面C；14、斜面D；15、滑槽A；16、滑槽B；17、滑槽C；18、拨杆；19、齿条；20、齿轮A；21、转轴A；22、齿轮B；23、齿轮C；24、转轴B；25、万向节；26、伸缩杆；27、外套；28、导向槽；29、内杆；30、导向块；31、支撑块；32、自锁斜面；33、抵压弹簧；34、支撑板；35、驱动杆；36、定位条。
具体实施方式
附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。
如图1、2所示，它包括简支板、底梁、聚脲垫层、框架柱、拨杆、转轴B、万向节、伸缩杆，其中如图2、10所示，直立式码头与斜坡码头的衔接部位的框架柱上均浇筑有混凝土底梁，底梁顶部具有横截面为倒梯形的凹槽；如图1、10所示，凹槽靠近楼板一侧的斜面C的高度大于远离楼板一侧的斜面D的高度；如图2、3、11所示，直立式码头的底梁与斜坡码头的底梁之间搭接有三个并排的简支板，简支板两端底部具有与底梁上凹槽配合的倒梯形凸部，凸部的横截面尺寸与底梁上凹槽的横截面形状尺寸一致，凸部与凹槽之间浇筑有聚脲垫层。
如图4、10、11所示，底梁凹槽底部的六个滑槽A中分别沿简支板长度方向水平滑动有竖直的拨杆，拨杆与简支板凸部底部的拨槽A配合，拨杆在滑槽A中的滑动幅度大于其在拨槽A中的水平滑动幅度；如图4、5所示，固定于拨杆的齿条与底梁中旋转配合的转轴B传动连接；两个底梁之间相对应的两个转轴B通过伸缩杆连接，伸缩杆与转轴B之间衔接有十字万向节，万向节保证两个底梁之间的相对两个拨杆的传动连接不受两个底梁产生沉降差的影响。如图3、7所示，底梁顶部具有在底梁与简支板产生相对位移后保护简支板一端不因车辆碾压而破坏的结构；底梁凹槽内具有在两个底梁的相对距离小幅度增大后对简支板形成辅助支撑的结构。
如图11所示，所述简支板采用超高性能混凝土（UHPC）浇筑预制。
如图5所示，所述简支板两端分别对应两个拨杆；如图6所示，伸缩杆由相互套接的内杆和外套组成；对称安装于内杆上的两个导向块分别轴向滑动于外套内壁的两个导向槽内。导向槽与导向块的配合保证伸缩杆可以在两个转轴B之间传递扭矩，同时对两个底梁之间的相对于运动不形成干涉。如图7、10、11所示，底梁上凹槽的斜面C所在侧的顶部具有三个与简支板一一对应的滑槽C，每个滑槽C内均竖直滑动有与简支板相应端同步起落的支撑板；固定于支撑板的两个驱动杆分别小幅度活动于简支板一端凸部的斜面A上的拨槽B内。
如图10所示，所述凹槽的斜面A和斜面B与水平面的夹角为45度；凹槽内的聚脲垫层采用分段浇筑的方法浇筑成型。
如图3、8所示，所述底梁凹槽底部的滑槽B内沿斜面C倾斜方向滑动有与简支板凸部的底部及斜面A配合且与斜面A滑动配合的支撑块，滑槽B内具有对支撑块复位的抵压弹簧。
如图8所示，所述支撑块上具有与简支板凸部配合的自锁斜面，自锁斜面与相应凹槽的斜面C的夹角为15度；如图3、5、10所示，每个简支板一端的凸部均对应三个支撑块；抵压弹簧为压缩弹簧；抵压弹簧一端与支撑块连接，另一端与滑槽B内壁连接。
如图如图3、4、7所示，所示，所述底梁上斜面B一侧的顶部设有与简支板配合的橡胶垫块；相邻两个简支板之间浇筑填充有聚脲垫层；如图9、11所示，简支板侧壁上具有竖直间隔分布的水平定位条；相邻两个简支板上的定位条对两者的小幅度相对运动不形成干涉；如图10所示，底梁横截面下部为上框狭窄倒梯形。
如图4、7所示，所述橡胶垫块的厚度与凹槽内聚脲垫层的厚度相等；如图10所示，底梁横截面的底部长度与框架柱宽度相等。
如图4、5所示，所述齿条与底梁中的齿轮A啮合，齿轮A所在的转轴A上安装有齿轮B，齿轮B与相应转轴B上安装的齿轮C啮合。
本发明底梁横截面的底部尺寸为800m，底梁横截面的最大尺寸为2400m。中直立式码头的框架柱与斜坡码头的框架柱的中心距为5400mm，框架柱截面尺寸为800mm×800mm，底梁的宽度6100mm，简支板的宽度为2000mm，凹槽内的聚脲垫层厚度为50mm，相邻两个简支板之间的聚脲垫层厚度为50mm。
凹槽的斜面C的高度为600mm，凹槽的斜面D的高度为300mm，凹槽横截面的底部尺寸600mm，拨杆在拨槽A的水平运动幅度为150mm。
底梁凹槽内聚脲垫层的分段浇筑流程为：首先在底梁的凹槽底部浇筑第一段聚脲材料。当第一段聚脲材料凝固成型后，在其上放置简支板，在简支板凸部和底梁凹槽部分之间的空隙浇筑第二段聚脲材料。随后在底梁上凹槽斜面D所在侧顶部放置橡胶垫块，在底梁上凹槽斜面D所在侧顶部、简支板底部与橡胶块围成的空隙浇筑第三段聚脲材料。
本发明的工作流程：如图3、4、7所示，在初始状态，简支板的上表面与直立式框架码头和架空斜坡道码头的两个底梁的最顶部平齐，简支板的凸部与相应底梁的凹槽完全契合，拨杆位于相应拨槽A和滑槽A的中部，支撑板的顶部与简支板的上表面平齐。伸缩杆与简支板平行且水平。支撑块的顶部尖角与简支板的凸部底部相抵，抵压弹簧处于压缩状态。
当发生微弱地震时，直立式框架码头和架空斜坡道码头的两个底梁产生相对微小运动，简支板的两端与两个底梁之间的凹槽之间产生相对微小运动，底梁凹槽内的聚脲垫层发生拉伸、压缩或剪切的弹性形变并不足以破坏简支板与底梁之间的刚性连接，起到缓冲、减震和耗能作用，实现抗震设防“三水准”目标中“小震不坏”的目标。拨杆在相应拨槽A内小幅度运动，每个简支板与相应四个拨杆之间不产生相互作用。
如图12、13所示，当中度地震或烈度地震发生时，架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较大的相对位移，简支板在两端拉力或压力的作用下沿着底梁凹槽的斜面C或斜面D向上运动。简支板一端凸部先与相应底梁的凹槽中的聚脲垫层脱离，先脱离凹槽的简支板端对应的一对拨杆在相应拨槽A内运动极限的同时，随着简支板相对于底梁的继续运动，拨杆在简支板驱动下通过相应的齿条、齿轮A、转轴A、齿轮B和齿轮C带动相应转轴B相对于相应底梁旋转，转轴B通过万向节和产生自适应伸缩的伸缩杆带动简支板另一端对应的底梁上的转轴B同步旋转，未脱离凹槽的简支板一端所对应的转轴B通过相应齿轮C、齿轮B、转轴A、齿轮A和齿条带动相应拨杆在简支板上未脱离凹槽的一端的拨槽A内运动至极限并带动简支板端产生与底梁分离的作用力，从而保证简支板两端在发生中度或烈度地震时同时快速脱离两个底梁，使得简支板沿两个底梁凹槽的斜面C或斜面D相对于底梁平移上升并实现自动解除架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间的刚性连接，保证结构安全，实现抗震设防“三水准”目标中“中震可修”和“大震不倒”的目标。当中度地震或烈度地震结束后，简支板可在重力作用下自动复位，并保持一定的承载能力，保证应急救援力量的通行，体现了良好的抗震韧性。
当当架空直立式框架码头与架空斜坡道码头的水平间距因两者相背运动而产生较大水平间距时，简支板两端的凸部斜面A分别脱离相应凹槽的斜面A较大距离，与简支板凸部对应的支撑块在抵压弹簧作用下插入斜面A与斜面C的缝隙中，简支板凸部与支撑块上的自锁斜面相互抵压。由于自锁斜面与相应斜面C的夹角为15度，支撑块的与简支板之间形成斜面自锁，简支板两端在支撑块的支撑下处于稳定状态，减小简支板凸部的斜面B与凹槽的斜面D之间因接触面积较小而导致的应力集中，避免简支板的凸部被在车辆碾压作用下产生损坏。
在当架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间的水平间距发生变化后，随着简支板在凹槽斜面C或斜面D作用下的上抬，简支板两端会通过驱动板带动相应支撑板竖直运动出滑槽C并保持与上抬的简支板基本平齐，从而保护简支板两端抬升的尖角不会因车辆碾压发生损坏。
如图14所示，当架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间产生较小的沉降差时，拨杆在简支板上拨槽A内发生微小摆动，驱动杆在相应拨槽B内发生微小摆动，底梁凹槽内的聚脲垫层发生拉伸、压缩或剪切变形，防止结构间不均匀沉降导致的结构破坏。
当架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较大的沉降差时，拨杆脱离相应拨槽A，驱动杆脱离相应拨槽B，简支板发生较大倾斜，可将简支板整体更换，保证架空直立式框架码头和架空斜坡道码头的正常使用。
综上所述，本发明的有益效果为：当微弱地震发生时，架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较小的相对位移，由于聚脲材料具有良好的弹性，聚脲垫层发生拉伸、压缩或剪切变形，起到缓冲、减震和耗能作用，实现抗震设防“三水准”目标中“小震不坏”的目标。
当中度地震或烈度地震发生时，架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较大的相对位移，简支板在两端拉力或压力的作用下沿着底梁凹槽的斜面C或斜面D向上运动，自动解除架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间的刚性连接，保证结构安全，实现抗震设防“三水准”目标中“中震可修”和“大震不倒”的目标。当中度地震或烈度地震结束后，简支板可在重力作用下自动复位，并保持一定的承载能力，保证应急救援力量的通行，体现了良好的抗震韧性。
当架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间产生较小的沉降差时，聚脲垫层发生拉伸、压缩或剪切变形，防止结构间不均匀沉降导致的结构破坏。
如图1、2所示，它包括简支板1、底梁2、聚脲垫层3、框架柱5、拨杆18、转轴B24、万向节25、伸缩杆26，其中如图2、10所示，直立式码头与斜坡码头的衔接部位的框架柱5上均浇筑有混凝土底梁2，底梁2顶部具有横截面为倒梯形的凹槽12；如图1、10所示，凹槽12靠近楼板6一侧的斜面C13的高度大于远离楼板6一侧的斜面D14的高度；如图2、3、11所示，直立式码头的底梁2与斜坡码头的底梁2之间搭接有三个并排的简支板1，简支板1两端底部具有与底梁2上凹槽12配合的倒梯形凸部7，凸部7的横截面尺寸与底梁2上凹槽12的横截面形状尺寸一致，凸部7与凹槽12之间浇筑有聚脲垫层3。
如图4、10、11所示，底梁2凹槽12底部的六个滑槽A15中分别沿简支板1长度方向水平滑动有竖直的拨杆18，拨杆18与简支板1凸部7底部的拨槽A10配合，拨杆18在滑槽A15中的滑动幅度大于其在拨槽A10中的水平滑动幅度；如图4、5所示，固定于拨杆18的齿条19与底梁2中旋转配合的转轴B24传动连接；两个底梁2之间相对应的两个转轴B24通过伸缩杆26连接，伸缩杆26与转轴B24之间衔接有十字万向节25，万向节25保证两个底梁2之间的相对两个拨杆18的传动连接不受两个底梁2产生沉降差的影响。如图3、7所示，底梁2顶部具有在底梁2与简支板1产生相对位移后保护简支板1一端不因车辆碾压而破坏的结构；底梁2凹槽12内具有在两个底梁2的相对距离小幅度增大后对简支板1形成辅助支撑的结构。
如图11所示，所述简支板1采用超高性能混凝土（UHPC）浇筑预制。
如图5所示，所述简支板1两端分别对应两个拨杆18；如图6所示，伸缩杆26由相互套接的内杆29和外套27组成；对称安装于内杆29上的两个导向块30分别轴向滑动于外套27内壁的两个导向槽28内。导向槽28与导向块30的配合保证伸缩杆26可以在两个转轴B24之间传递扭矩，同时对两个底梁2之间的相对于运动不形成干涉。如图7、10、11所示，底梁2上凹槽12的斜面C13所在侧的顶部具有三个与简支板1一一对应的滑槽C17，每个滑槽C17内均竖直滑动有与简支板1相应端同步起落的支撑板34；固定于支撑板34的两个驱动杆35分别小幅度活动于简支板1一端凸部7的斜面A8上的拨槽B11内。
如图10所示，所述凹槽12的斜面A8和斜面B9与水平面的夹角为45度；凹槽12内的聚脲垫层3采用分段浇筑的方法浇筑成型。
如图3、8所示，所述底梁2凹槽12底部的滑槽B16内沿斜面C13倾斜方向滑动有与简支板1凸部7的底部及斜面A8配合且与斜面A8滑动配合的支撑块31，滑槽B16内具有对支撑块31复位的抵压弹簧33。
如图8所示，所述支撑块31上具有与简支板1凸部7配合的自锁斜面32，自锁斜面32与相应凹槽12的斜面C13的夹角为15度；如图3、5、10所示，每个简支板1一端的凸部7均对应三个支撑块31；抵压弹簧33为压缩弹簧；抵压弹簧33一端与支撑块31连接，另一端与滑槽B16内壁连接。
如图如图3、4、7所示，所示，所述底梁2上斜面B9一侧的顶部设有与简支板1配合的橡胶垫块4；相邻两个简支板1之间浇筑填充有聚脲垫层3；如图9、11所示，简支板1侧壁上具有竖直间隔分布的水平定位条36；相邻两个简支板1上的定位条36对两者的小幅度相对运动不形成干涉；如图10所示，底梁2横截面下部为上框狭窄倒梯形。
如图4、7所示，所述橡胶垫块4的厚度与凹槽12内聚脲垫层3的厚度相等；如图10所示，底梁2横截面的底部长度与框架柱5宽度相等。
如图4、5所示，所述齿条19与底梁2中的齿轮A20啮合，齿轮A20所在的转轴A21上安装有齿轮B22，齿轮B22与相应转轴B24上安装的齿轮C23啮合。
本发明底梁2横截面的底部尺寸为800m，底梁2横截面的最大尺寸为2400m。中直立式码头的框架柱5与斜坡码头的框架柱5的中心距为5400mm，框架柱5截面尺寸为800mm×800mm，底梁2的宽度6100mm，简支板1的宽度为2000mm，凹槽12内的聚脲垫层3厚度为50mm，相邻两个简支板1之间的聚脲垫层3厚度为50mm。
凹槽12的斜面C13的高度为600mm，凹槽12的斜面D14的高度为300mm，凹槽12横截面的底部尺寸600mm，拨杆18在拨槽A10的水平运动幅度为150mm。
底梁2凹槽12内聚脲垫层3的分段浇筑流程为：首先在底梁2的凹槽12底部浇筑第一段聚脲材料。当第一段聚脲材料凝固成型后，在其上放置简支板1，在简支板1凸部7和底梁2凹槽12部分之间的空隙浇筑第二段聚脲材料。随后在底梁2上凹槽12斜面D14所在侧顶部放置橡胶垫块4，在底梁2上凹槽12斜面D14所在侧顶部、简支板1底部与橡胶块围成的空隙浇筑第三段聚脲材料。
本发明的工作流程：如图3、4、7所示，在初始状态，简支板1的上表面与直立式框架码头和架空斜坡道码头的两个底梁2的最顶部平齐，简支板1的凸部7与相应底梁2的凹槽12完全契合，拨杆18位于相应拨槽A10和滑槽A15的中部，支撑板34的顶部与简支板1的上表面平齐。伸缩杆26与简支板1平行且水平。支撑块31的顶部尖角与简支板1的凸部7底部相抵，抵压弹簧33处于压缩状态。
当发生微弱地震时，直立式框架码头和架空斜坡道码头的两个底梁2产生相对微小运动，简支板1的两端与两个底梁2之间的凹槽12之间产生相对微小运动，底梁2凹槽12内的聚脲垫层3发生拉伸、压缩或剪切的弹性形变并不足以破坏简支板1与底梁2之间的刚性连接，起到缓冲、减震和耗能作用，实现抗震设防“三水准”目标中“小震不坏”的目标。拨杆18在相应拨槽A10内小幅度运动，每个简支板1与相应四个拨杆18之间不产生相互作用。
如图12、13所示，当中度地震或烈度地震发生时，架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较大的相对位移，简支板1在两端拉力或压力的作用下沿着底梁2凹槽12的斜面C13或斜面D14向上运动。简支板1一端凸部7先与相应底梁2的凹槽12中的聚脲垫层3脱离，先脱离凹槽12的简支板1端对应的一对拨杆18在相应拨槽A10内运动极限的同时，随着简支板1相对于底梁2的继续运动，拨杆18在简支板1驱动下通过相应的齿条19、齿轮A20、转轴A21、齿轮B22和齿轮C23带动相应转轴B24相对于相应底梁2旋转，转轴B24通过万向节25和产生自适应伸缩的伸缩杆26带动简支板1另一端对应的底梁2上的转轴B24同步旋转，未脱离凹槽12的简支板1一端所对应的转轴B24通过相应齿轮C23、齿轮B22、转轴A21、齿轮A20和齿条19带动相应拨杆18在简支板1上未脱离凹槽12的一端的拨槽A10内运动至极限并带动简支板1端产生与底梁2分离的作用力，从而保证简支板1两端在发生中度或烈度地震时同时快速脱离两个底梁2，使得简支板1沿两个底梁2凹槽12的斜面C13或斜面D14相对于底梁2平移上升并实现自动解除架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间的刚性连接，保证结构安全，实现抗震设防“三水准”目标中“中震可修”和“大震不倒”的目标。当中度地震或烈度地震结束后，简支板1可在重力作用下自动复位，并保持一定的承载能力，保证应急救援力量的通行，体现了良好的抗震韧性。
当当架空直立式框架码头与架空斜坡道码头的水平间距因两者相背运动而产生较大水平间距时，简支板1两端的凸部7斜面A8分别脱离相应凹槽12的斜面A8较大距离，与简支板1凸部7对应的支撑块31在抵压弹簧33作用下插入斜面A8与斜面C13的缝隙中，简支板1凸部7与支撑块31上的自锁斜面32相互抵压。由于自锁斜面32与相应斜面C13的夹角为15度，支撑块31的与简支板1之间形成斜面自锁，简支板1两端在支撑块31的支撑下处于稳定状态，减小简支板1凸部7的斜面B9与凹槽12的斜面D14之间因接触面积较小而导致的应力集中，避免简支板1的凸部7被在车辆碾压作用下产生损坏。
在当架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间的水平间距发生变化后，随着简支板1在凹槽12斜面C13或斜面D14作用下的上抬，简支板1两端会通过驱动板带动相应支撑板34竖直运动出滑槽C17并保持与上抬的简支板1基本平齐，从而保护简支板1两端抬升的尖角不会因车辆碾压发生损坏。
如图14所示，当架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间产生较小的沉降差时，拨杆18在简支板1上拨槽A10内发生微小摆动，驱动杆35在相应拨槽B11内发生微小摆动，底梁2凹槽12内的聚脲垫层3发生拉伸、压缩或剪切变形，防止结构间不均匀沉降导致的结构破坏。
当架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较大的沉降差时，拨杆18脱离相应拨槽A10，驱动杆35脱离相应拨槽B11，简支板1发生较大倾斜，可将简支板1整体更换，保证架空直立式框架码头和架空斜坡道码头的正常使用。
综上所述，本发明的有益效果为：当微弱地震发生时，架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较小的相对位移，由于聚脲材料具有良好的弹性，聚脲垫层3发生拉伸、压缩或剪切变形，起到缓冲、减震和耗能作用，实现抗震设防“三水准”目标中“小震不坏”的目标。
当中度地震或烈度地震发生时，架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较大的相对位移，简支板1在两端拉力或压力的作用下沿着底梁2凹槽12的斜面C13或斜面D14向上运动，自动解除架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间的刚性连接，保证结构安全，实现抗震设防“三水准”目标中“中震可修”和“大震不倒”的目标。当中度地震或烈度地震结束后，简支板1可在重力作用下自动复位，并保持一定的承载能力，保证应急救援力量的通行，体现了良好的抗震韧性。
当架空直立式框架码头与架空斜坡道码头之间产生较小的沉降差时，聚脲垫层3发生拉伸、压缩或剪切变形，防止结构间不均匀沉降导致的结构破坏。
当架空直立式框架码头和架空斜坡道码头之间产生较大的沉降差时，可将简支板1整体更换，保证架空直立式框架码头和架空斜坡道码头的正常使用。
本发明聚脲材料具有较高的抗压强度，可稳定承受架空直立式框架码头和架空斜坡道码头上的各种车辆荷载作用，保证正常承载。
本发明不存在竖向贯通的结构缝，可避免缝间填料或码头面杂物通过结构缝掉落河道而污染环境，符合生态文明建设的实际要求。
Claims (9)
1.一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，其特征在于：它包括简支板、底梁、聚脲垫层、框架柱、拨杆、转轴B、万向节、伸缩杆，其中直立式码头与斜坡码头的衔接部位的框架柱上均浇筑有混凝土底梁，底梁顶部具有横截面为倒梯形的凹槽；凹槽靠近楼板一侧的斜面C的高度大于远离楼板一侧的斜面D的高度；直立式码头的底梁与斜坡码头的底梁之间搭接有三个并排的简支板，简支板两端底部具有与底梁上凹槽配合的倒梯形凸部，凸部的横截面尺寸与底梁上凹槽的横截面形状尺寸一致，凸部与凹槽之间浇筑有聚脲垫层；
底梁凹槽底部的六个滑槽A中分别沿简支板长度方向水平滑动有竖直的拨杆，拨杆与简支板凸部底部的拨槽A配合，拨杆在滑槽A中的滑动幅度大于其在拨槽A中的水平滑动幅度；固定于拨杆的齿条与底梁中旋转配合的转轴B传动连接；两个底梁之间相对应的两个转轴B通过伸缩杆连接，伸缩杆与转轴B之间衔接有十字万向节；底梁顶部具有在底梁与简支板产生相对位移后保护简支板一端不因车辆碾压而破坏的结构；底梁凹槽内具有在两个底梁的相对距离小幅度增大后对简支板形成辅助支撑的结构。
2.根据权利要求1所述的一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，其特征在于：所述简支板采用超高性能混凝土（UHPC）浇筑预制。
3.根据权利要求1所述的一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，其特征在于：所述简支板两端分别对应两个拨杆；伸缩杆由相互套接的内杆和外套组成；对称安装于内杆上的两个导向块分别轴向滑动于外套内壁的两个导向槽内；底梁上凹槽的斜面C所在侧的顶部具有三个与简支板一一对应的滑槽C，每个滑槽C内均竖直滑动有与简支板相应端同步起落的支撑板；固定于支撑板的两个驱动杆分别小幅度活动于简支板一端凸部的斜面A上的拨槽B内。
4.根据权利要求1所述的一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，其特征在于：所述凹槽的斜面A和斜面B与水平面的夹角为45度；凹槽内的聚脲垫层采用分段浇筑的方法浇筑成型。
5.根据权利要求1所述的一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，其特征在于：所述底梁凹槽底部的滑槽B内沿斜面C倾斜方向滑动有与简支板凸部的底部及斜面A配合且与斜面A滑动配合的支撑块，滑槽B内具有对支撑块复位的抵压弹簧。
6.根据权利要求5所述的一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，其特征在于：所述支撑块上具有与简支板凸部配合的自锁斜面，自锁斜面与相应凹槽的斜面C的夹角为15度；每个简支板一端的凸部均对应三个支撑块；抵压弹簧为压缩弹簧；抵压弹簧一端与支撑块连接，另一端与滑槽B内壁连接。
7.根据权利要求1所述的一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，其特征在于：所述底梁上斜面B一侧的顶部设有与简支板配合的橡胶垫块；相邻两个简支板之间浇筑填充有聚脲垫层；简支板侧壁上具有竖直间隔分布的水平定位条；相邻两个简支板上的定位条对两者的小幅度相对运动不形成干涉；底梁横截面下部为上框狭窄倒梯形。
8.根据权利要求7所述的一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，其特征在于：所述橡胶垫块的厚度与凹槽内聚脲垫层的厚度相等；底梁横截面的底部长度与框架柱宽度相等。
9.根据权利要求1所述的一种架空直立式框架码头与架空斜坡道码头韧性连接结构，其特征在于：所述齿条与底梁中的齿轮A啮合，齿轮A所在的转轴A上安装有齿轮B，齿轮B与相应转轴B上安装的齿轮C啮合。
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