CN205839593U - 多向异性拉索限位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可实现强震及正常运营偶然作用下桥梁墩梁各个方位位移要求不同的方法，在墩梁连接部位安装的多向异性拉索限位装置。该装置由上锚板、下锚板、拉索及相应的锚固螺栓构成，通过拉索的初始松弛量来实现横向自由移动，通过上锚板的自由程实现纵向移动。当墩梁相对位移超过相应方向的初始松弛量后，拉索被拉紧而开始发挥作用，从而限制墩梁的进一步相对位移，避免碰撞、落梁等震害的发生。此多向异性拉索限位装置可安装在直线桥中，也可适用于弯斜桥中；该装置不但在强震作用下可发挥作用，避免落梁、碰撞等震害的发生，而且在正常运营偶然作用（偏载）下通过抗拔力来限制梁体的侧倾，避免梁体侧倾引发的结构坍塌事故。

Description

多向异性拉索限位装置

技术领域

本实用新型属于土木工程、地震工程技术领域，具体涉及一种适用于桥梁在正常运营及地震作用下实现多向异性拉索限位装置。

背景技术

随着全球地震的频繁发生，作为交通系统中关键节点的桥梁往往在强震中发生落梁、碰撞等震害，这给震后救援车辆的及时通行带来很大的困难。同时，桥梁在运营过程中由于超载、设计等原因，梁体翻转导致结构整体垮塌的事故报道屡见不鲜：2012年哈尔滨机场高速阳明滩大桥引桥由于四辆重载货车偏载导致梁体翻转，从而引发结构的坍塌，造成3人死亡5人受伤；2015年粤赣高速广东河源城南出口的匝道引桥由于多车超载导致梁体侧向倾覆，造成1死4伤的悲剧。对于地震及日常运营中出现的偶然状况，在桥梁设计中并不能完全考虑到，同时按最不利情况设计也是不经济的。

针对上述问题，专家及学者们进行了广泛的研究，并针对量大面广的中小跨径桥梁提出了各种墩梁限位装置。包括拉索限位器、钢杆限位器、防碰撞限位块等。这些限位装置一定程度上减轻了落梁、碰撞等震害，但大多功能单一，很难做到既防落梁又防碰撞，更不用说实现不同方位的不同限位目的，比如梁体纵向需要较大的自由伸缩量、而横向则需要较小的自由伸缩量、竖向希望能够抗拔、横向的转动能够释放、而竖向与纵向的转动能够限制。

基于对目前拉索限位装置的研究，并根据当前桥梁抗震、日常运营对限位装置的要求，本实用新型提出了一种多向异性拉索限位装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种使用范围广、性能稳定，且可实现桥梁在地震及运营作用下不同方位对限位要求不同的多向异性拉索限位装置。

为达到以上目的，本实用新型采用的解决方案是：一种多向异性拉索限位装置，包括上锚板1、下锚板3及拉索2，其中：下锚板3呈拱形结构，下锚板3底部两侧通过锚固螺栓与建筑物的预埋构件锚固在一起，上锚板1与下锚板3之间缠绕有若干圈拉索2，上锚板1与下锚板3之间存在间隙，使上锚板1与下锚板3之间能产生相对位移，上锚板1两侧通过锚固螺栓与梁体的预埋钢构件锚固在一起，当上锚板1与下锚板3在相应方位的相对位移超过其初始松弛量后，拉索2开始发挥作用，从而限制墩梁相对位移，避免碰撞、落梁等震害的发生。

本实用新型中，所述拉索采用普通钢绞线拉索，所述上锚板1和下锚板3采用普通钢板。

本实用新型的工作过程：

当强震发生时，该装置允许梁体纵向在自由程内进行滑移，以减小桥梁上部结构地震力的输入，当墩梁纵向相对位移超过自由程后，拉索开始发挥作用，并能在变形较小的情况下限制梁体的进一步滑动，避免落梁、碰撞震害的发生，横向在强震下的行为与纵向类似；对于平面线形不规则的桥梁（弯斜桥），在强震作用下，梁体往往发生绕竖向的转动，往往引起落梁、碰撞等震害，由于该装置能在纵、横两个方向对墩梁相对位移进行限制，因此当扭转变形导致的墩梁纵向（横向）相对位移超过相应的限值后，该装置便可发挥抗扭作用，阻碍梁体的进一步扭转；桥梁在正常运营情况下遭遇偶然的单侧超载往往会导致梁体的翻转，该装置由于具有抗拔能力，当将其对称布置在梁体两侧时，可限制梁体的侧向转动，从而避免灾害的发生。

本实用新型的有益效果在于；该装置构造简单，受力传递路径明确，成本低廉，效果显著。不但可以应用到常规的直桥中，而且对于斜弯桥具有独特的适用性。总之，该多向异性拉索限位装置在经济性与效果性上达到了较好的平衡，具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型(a)整体、(b)平视、(c)侧视及(d)俯视示意图。

图2为本实用新型在墩梁发生纵向相对位移时的运动示意图。

图中标号：1上锚板；2拉索；3下锚板；4上锚板锚固螺栓孔；5下锚板锚固螺栓孔；6墩梁纵向相对位移；7桥面板；8该装置初始位置；9该装置发生相对运动后位置。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明。

实施例1：当墩梁发生纵向相对位移，如图1、2所示。拉索2与上锚板1的相对滑动位移达到纵向初始松弛量6后，拉索2被拉紧而开始提供刚度，由于拉索2的刚度很大，在拉索2拉伸量较小的情况下就可提供很大的恢复力，从而阻止上锚板1与下锚板3的进一步滑动，从而避免梁体7与相邻联（桥台）的碰撞及落梁。其他方向的限位与抗扭不一一列举，与上述实施例中类似。

作为本实用新型实施例的一种变换，拉索可以采用其他类型钢丝绳，上、下锚固板可以变化型式，也可以采用其他锚固方式。

作为本实用新型实施例的一种变换，该装置可与相应的盆式、橡胶、球钢等支座合二为一使用。

上述对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，因此，本实用新型的保护范围不仅仅局限于上述实施例，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的各种修改和改进，都应视为落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种多向异性拉索限位装置，包括上锚板(1)、下锚板(3)及拉索(2)，其特征在于下锚板(3)底部两侧通过锚固螺栓与建筑物的预埋构件锚固在一起，上锚板(1)与下锚板(3)之间缠绕有若干圈拉索(2)，上锚板(1)与下锚板(3)之间存在间隙，使上锚板(1)与下锚板(3)之间能产生相对位移，上锚板(1)两侧通过锚固螺栓与梁体的预埋钢构件锚固在一起。

2.根据权利要求１所述的多向异性拉索限位装置，其特征在于所述拉索采用普通钢绞线拉索，所述上锚板(1)和下锚板(3)采用普通钢板。