CN202705887U

CN202705887U - 组合式预应力混凝土抗震挡块

Info

Publication number: CN202705887U
Application number: CN 201220362438
Authority: CN
Inventors: 郑万山; 唐光武; 郑罡; 张又进
Original assignee: China Merchants Chongqing Communications Research and Design Institute Co Ltd
Current assignee: China Merchants Chongqing Communications Research and Design Institute Co Ltd
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2022-07-25

Abstract

本实用新型公开了一种组合式预应力混凝土抗震挡块，包括与盖梁分体设置的挡块本体，所述挡块本体设置在盖梁上表面的两端，且所述挡块本体与盖梁之间通过钢绞线固定连接。本实用新型的组合式预应力混凝土抗震挡块通过将挡块本体和盖梁分体设置，当受到地震灾害时，桥梁的上部结构发生偏移，进而与挡块本体发生碰撞，由于钢绞线没有灌浆，其自由长度较大，在上部结构撞击挡块本体时，能够起到缓冲作用；当撞击力导致钢绞线的应力超过其破断力后，挡块本体被横向剪飞，从而保护桥墩。

Description

组合式预应力混凝土抗震挡块

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体的涉及一种组合式预应力混凝土抗震挡块。

背景技术

中国是一个地震灾害严重的国家，其地震活动具有频度高、强度大、震源浅和分布广特点。1900年以来，中国死于地震的人数达 55万之多，占全球地震死亡人数的53%；1949年以来，100多次破坏性地震袭击了22个省（自治区、直辖市），其中涉及东部地区14个省份，造成27万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的54%，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达700万间。地震及其他自然灾害的严重性构成中国的基本国情之一。1976年7月28日发生的唐山大地震和2008年5月12日发生汶川大地震给我国造成巨大人员伤亡和经济损失，其中桥梁挡块本体破坏程度大，范围广，是造成震后维修难度大，费用高的主要原因。桥梁工程是交通生命线的咽喉，但也是最容易发生地震破坏的公路建筑，为了能够提高桥梁抗震性能，多年来，工程界科研人员不断努力从事各种研究工作。

在地震作用下，桥梁上部结构与横向限位挡块本体之间很容易发生碰撞，其碰撞被认为是影响结构地震反应和结构抗震性能的一个重要因素。许多桥梁结构地震震害表明：桥梁连接构造处的碰撞是引起结构破坏的主要原因之一。从历次大地震中可知碰撞不但造成构造设施的破坏，而且还会引起相应构件内力急剧增大，对桥墩延性能力要求增加，甚至造成桥墩脆性剪切破坏。

在桥梁遭遇地震作用时，为了减小上部结构落梁的震害，通常采用设置横向挡块本体的抗震构造措施。在我国的简支或者连续梁桥中，上部结构为多片预制预应力空心板、T梁、小箱梁或工字梁等结构，其中每片梁两端各设两个支座，支座为板式橡胶支座或滑板橡胶支座，在盖梁的端头设有混凝土横向抗震挡块本体，这种结构在地震波的作用下，结构的横向（垂直于线路方向）和纵向（沿线路方向）橡胶支座和墩顶或梁底的接触面之间会发生滑动。因挡块本体横向刚度较大，在遭遇上部结构碰撞时，很容易产生较大结构内力，从而导致挡块本体破坏。由于目前桥梁横向挡块本体与盖梁一起浇筑而成，挡块本体与盖梁是一个整体结构，因此，挡块本体的破坏通常会导致盖梁也会产生局部破坏，给震后修复带来困难，修复时间长，费用高。

鉴于此，本实用新型旨在对现有的桥梁结构进行改进，改进后得到的组合式预应力混凝土抗震挡块在受到地震灾害的过程中，能够有效保护桥墩，并防止桥梁主体结构破坏，便于震后修复。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提出一种组合式预应力混凝土抗震挡块，该组合式预应力混凝土抗震挡块能够在地震灾害过程中保护桥墩，并防止桥梁主体结构破坏，便于震后修复。

要实现上述技术目的，本实用新型的组合式预应力混凝土抗震挡块，包括与盖梁分体设置的挡块本体，所述挡块本体设置在盖梁上表面的两端，且所述挡块本体与盖梁之间通过钢绞线固定连接。

进一步，所述挡块本体的纵桥向长度与所述盖梁的纵桥向宽度相等，挡块本体的横桥向宽度为30~60cm，挡块本体的竖向高度为40~100cm。

进一步，所述挡块本体的破坏强度小于桥墩的破坏强度。

进一步，所述挡块本体和盖梁上对应地设有预应力管道和锚具安装孔位，所述钢绞线穿过预应力管道并张拉使挡块本体和盖梁之间的预应力到设计值。

进一步，采用环氧砂浆将所述钢绞线两端的锚头封锚，以及采用环氧砂浆将所述挡块本体与盖梁之间的缝隙密封防止所述钢绞线氧化。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的组合式预应力混凝土抗震挡块通过将挡块本体和盖梁分体设置，当受到地震灾害时，桥梁的上部结构发生偏移，进而与挡块本体发生碰撞，由于钢绞线没有灌浆，其自由长度较大，在上部结构撞击挡块本体时，能够起到缓冲作用；当撞击力导致钢绞线的应力超过其破断力后，挡块本体被横向剪飞，从而保护桥墩；本实用新型的组合式预应力混凝土抗震挡块的其他优点如下：

1）具有一定的复位能力：当上部结构对挡块本体的撞击力没有导致钢绞线破断时，挡块本体在上部结构的撞击下偏离原始位置，由于钢绞线的拉力作用，可以最大限度的将挡块本体拉回原位；

2）震后修复快速方便：由于挡块本体与盖梁之间分体设置，在桥梁结构遭遇强烈地震后，仅有预制挡块本体被破坏，盖梁不会受到损坏，只需更换预制的挡块本体即可，修复时间短，费用低；

3）具有一定的柔性：与普通挡块本体相比，由于本实用新型的挡块本体与盖梁之间通过钢绞线连接，其横向刚度比普通挡块本体要低得多，这有利于减小上部结构与挡块本体之间的碰撞力；

4）受力模式明确：由于挡块本体与盖梁之间采用钢绞线进行连接，其横向抗推受力模式明确，极限撞击力便于计算，因此在桥梁设计时便于计算，在最大限度保护上部结构的同时，又能保护桥墩不致产生过大内应力。

附图说明

图1为本实用新型组合式预应力混凝土抗震挡块实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

如图1所示，为本实用新型组合式预应力混凝土抗震挡块的结构示意图。

本实施例的组合式预应力混凝土抗震挡块，包括与盖梁2分体设置的挡块本体4，挡块本体4设置在盖梁2上表面的两端，且挡块本体4与盖梁2之间通过钢绞线5固定连接。钢绞线5可以根据预应力设计值的大小并排设置为多条，以满足强度要求。

优选的，挡块本体4和盖梁2上对应地设有预应力管道和锚具安装孔位，钢绞线5穿过预应力管道，并张拉使挡块本体4和盖梁2之间的预应力到设计值，预应力的大小需要根据桥梁结构和实际桥梁场地的地震动参数采来确定。进一步，采用环氧砂浆将钢绞线5两端的锚头封锚，即锚头被密封在锚具安装孔位内，以及采用环氧砂浆将挡块本体4与盖梁2之间的缝隙密封，能够有效防止钢绞线5氧化。

优选的，挡块本体4的破坏强度小于桥墩1的破坏强度。采用该结构的挡块本体4，能够有效避免桥墩1内的内应力过大而导致桥墩1损坏，能够有效减轻地震对桥梁的破坏，并便于修复。

本实施例的挡块本体4的纵桥向长度与盖梁2的纵桥向宽度相等，根据不同桥梁规模大小，挡块本体4的横桥向宽度一般为30~60cm，挡块本体的竖向高度一般为40~100cm。本文所述的横桥向为垂直于桥梁道路的方向，本文所述的纵桥向为沿桥梁道路方向。

本实施例的组合式预应力混凝土抗震挡块通过将挡块本体4和盖梁2分体设置，当受到地震灾害时，桥梁的上部结构3发生偏移，进而与挡块本体4发生碰撞，由于钢绞线5没有灌浆，其自由长度较大，在上部结构3撞击挡块本体4时，能够起到缓冲作用；当撞击力导致钢绞线5的应力超过其破断力后，挡块本体4被横向剪飞，从而保护桥墩；本实施例的组合式预应力混凝土抗震挡块的其他优点如下：

1）具有一定的复位能力：当上部结构3对挡块本体4的撞击力没有导致钢绞线5破断时，挡块本体4在上部结构3的撞击下偏离原始位置，由于钢绞线5的拉力作用，可以最大限度的将挡块本体4拉回原位；

2）震后修复快速方便：由于挡块本体4与盖梁2之间分体设置，在桥梁结构遭遇强烈地震后，仅有挡块本体4被破坏，盖梁2不会受到损坏，只需更换预制的挡块本体4即可，修复时间短，费用低；

3）具有一定的柔性：与普通挡块本体相比，由于本实施例的挡块本体4与盖梁2之间通过钢绞线5连接，其横向刚度比普通挡块本体要低得多，这有利于减小上部结构与挡块本体之间的碰撞力；

4）受力模式明确：由于挡块本体4与盖梁2之间采用钢绞线5进行连接，其横向抗推受力模式明确，极限撞击力便于计算，因此在桥梁设计时便于计算，在最大限度保护上部结构的同时，又能保护桥墩不致产生过大内应力。

如图1所示，为某一座跨径为30米的连续梁桥，位于8度地震区，该桥梁采用了本实施例的分体式挡块本体4和盖梁2结构，挡块本体4横桥向宽50cm，纵桥向长度与盖梁2的纵桥向等宽为250cm，挡块本体4竖向高度为70cm，沿纵桥向均匀等间距设置3束钢绞线5。盖梁2浇筑时，在相应位置预留预应力管道2a和锚具安装孔位，同时预制挡块本体4。在盖梁2浇筑施工完成后，将预制好的挡块本体4安装在盖梁2之上，穿钢绞线5，并进行张拉，每束钢绞线5的张拉吨位976.5kN。完成预应力张拉后，采用环氧砂浆对锚头进行封锚，并对接缝进行清理和封闭。在遭遇地震作用时，由于预应力钢绞线没有灌浆，其自由长度较大，因此，上部结构3撞击挡块本体4时，能够起到缓冲的作用，并且当上部结构3撞击力引起钢绞线5应力超过破断力后，挡块本体4被横向剪飞，从而保护桥墩1。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种组合式预应力混凝土抗震挡块，其特征在于：包括与盖梁分体设置的挡块本体，所述挡块本体设置在盖梁上表面的两端，且所述挡块本体与盖梁之间通过钢绞线固定连接。

2.根据权利要求1所述的组合式预应力混凝土抗震挡块，其特征在于：所述挡块本体的纵桥向长度与所述盖梁的纵桥向宽度相等，挡块本体的横桥向宽度为30~60cm，挡块本体的竖向高度为40~100cm。

3.根据权利要求1所述的组合式预应力混凝土抗震挡块，其特征在于：所述挡块本体的破坏强度小于桥墩的破坏强度。

4.根据权利要求1-3任一项所述的组合式预应力混凝土抗震挡块，其特征在于：所述挡块本体和盖梁上对应地设有预应力管道和锚具安装孔位，所述钢绞线穿过预应力管道并张拉使挡块本体和盖梁之间的预应力到设计值。

5.根据权利要求4所述的组合式预应力混凝土抗震挡块，其特征在于：采用环氧砂浆将所述钢绞线两端的锚头封锚，以及采用环氧砂浆将所述挡块本体与盖梁之间的缝隙密封防止所述钢绞线氧化。