CN206267016U - 一种剪断限位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种剪断限位装置，包括与梁体固定连接的上支座和与桥墩固定连接的下支座，下支座的顶部固定连接有剪板，上支座的底部开有与剪板对应的限位槽，剪板与限位槽对应的配合面是一中部朝向限位槽的侧向槽壁表面凸起的圆弧面。利用剪板与下支座固定形成的剪断限位装置与双向活动型支座配合使用，双向活动支座承担竖向力，剪断限位装置与下支座的接触面采用弧面结构，可有效释放位移和转角，当桥梁遇地震时，剪断限位装置可剪断，双向活动支座能受到保护。当需要桥梁在地震时保持稳固，也可将剪板与下支座设计为一体结构，对桥梁进行限位保护。

Description

一种剪断限位装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁施工设备技术领域，具体地指一种剪断限位装置。

背景技术

目前桥梁上常用的支座有板式支座、盆式支座、球型支座、减隔震支座等，各种支座均有固定型、单向型以及双向型几种结构形式。固定型支座与单向型支座通过设计盆环或单向挡板，来承担水平力，双向型支座只承受竖向力。现有设计中水平力通常由固定支座与单向活动支座来承担，造成支座平面尺寸较大，且受力较复杂。08年汶川地震后，国家颁布《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)，明确规定桥梁工程应两水准设防和两阶段设计，所谓两水准即：工程场地重现期较短的地震作用和工程场地重现期较长的地震作用，所谓两阶段即：弹性阶段和延性阶段。现有减隔震支座，固定型支座与单向型支座通过设计挡板，来约束支座的运动。挡板和支座上板通过销轴和螺栓连接，销轴承受水平剪力，起抗剪作用，螺栓起连接作用，防止正常工作时挡板脱落。梁体的水平荷载(如：制动力、风荷载、多遇地震力等)通过上支座传递给剪力销轴，再通过剪力销传递给下座板，而下座板与桥墩相连，通过这个工作方式实现了正常运营工况的约束、限位。当烈度较大的地震发生时，剪力销所承受的剪应力值超过自身强度而发生剪切破坏，梁体与桥墩的连接得到释放，支座发生位移，发挥减隔震作用。该种结构，在地震作用下，销轴剪断，地震后必须对支座进行更换。而支座更换须对梁体进行顶升，不但操作困难，更换成本相当高，而且顶升梁体容易对桥梁本身造成伤害。根据《公路桥梁抗震设计细则》设计的桥梁，其支座在使用周期内基本都会发生一次或多次地震，造成大量的支座损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种更换方便、满足日常使用和地震状态的剪断限位装置。

为实现此目的，本实用新型所设计的剪断限位装置，包括与梁体固定连接的上支座和与桥墩固定连接的下支座，所述下支座的顶部固定连接有剪板，所述上支座的底部开有与剪板对应的限位槽，所述剪板与限位槽对应的配合面是一中部朝向限位槽的侧向槽壁表面凸起的圆弧面。

剪断限位装置分为活动型装置和固定型装置两种：

具体的，活动型装置包括长方形的第一上支座和长方形的第一下支座；所述第一下支座的顶部中央沿第一下支座的轴线方向固定连接有第一剪板，所述第一上支座的中部沿第一上支座的轴向方向开有与第一剪板对应的第一限位槽；所述第一剪板的两侧表面是一中部朝向第一限位槽的侧向槽壁表面凸起的圆弧面，所述第一剪板的两侧表面与第一限位槽的侧向槽壁表面之间存在间隙。

进一步的，所述第一剪板的两侧表面分别贴合固定有中部朝向第一限位槽的侧向槽壁表面凸起的滑动条，所述限位槽的侧向槽壁表面固定有与滑动条对应的钢板，所述滑动条与钢板之间存在间隙。

具体的，所述第一上支座的两侧顶面分别通过锚栓、沿第一上支座的长度方向间隔连接有朝上设置的锚棒，所述第一下支座的两侧底面分别通过锚栓、沿第一下支座的长度方向间隔连接有朝下设置的锚棒。

当桥梁遭遇地震需要第一剪板与第一下支座剪断脱离时，可将第一剪板与第一下支座的连接设计成如下形式：所述第一剪板与第一下支座的顶部中央之间通过沿第一剪板的轴线方向间隔设置的多根第一剪力销固定连接。

当需要第一剪板与第一下支座配合限位，满足日常使用和地震时需保证桥梁的结构稳定时，可将第一剪板与第一下支座设计为一体结构。

具体的，固定型装置包括正方形的第二上支座和正方形的第二下支座；所述第二下支座的顶部中央固定连接有圆柱形的第二剪板，所述第二上支座的底部中央开有与第二剪板对应的第二限位槽，所述第二剪板的周向侧表面是一朝向第二限位槽的侧向槽壁表面凸起的圆弧面，所述第二剪板的周向侧表面与第二限位槽的侧向槽壁表面压紧。

具体的，所述第二上支座通过沿第二上支座的顶面周向间隔设置的锚栓固定连接有朝上设置的锚棒，所述第二下支座通过沿第二下支座的底面周向间隔设置的锚栓固定连接有朝下设置的锚棒。

当桥梁遭遇地震需要第二剪板与第二下支座剪断脱离时，可将第二剪板与第二下支座的连接设计成如下形式：所述第二剪板通过沿第二剪板的底面周向间隔设置的第二剪力销与第二下支座的顶部中央固定连接。

当需要第二剪板与第二下支座配合限位，满足日常使用和地震时需保证桥梁的结构稳定时，可将第二剪板与第二下支座设计为一体结构。

本实用新型的有益效果是：利用剪板与下支座固定形成的剪断限位装置与双向活动型支座配合使用，双向活动支座承担竖向力，剪断限位装置与下支座的接触面采用弧面结构，可有效释放位移和转角，当桥梁遇地震时，剪断限位装置可剪断，双向活动支座能受到保护。当需要桥梁在地震时保持稳固，也可将剪板与下支座设计为一体结构，对桥梁进行限位保护，本实用新型所设计的装置结构简单，地震后无需更换支座，成本低，具有很好的实用性和市场应用价值。

附图说明

图1为本实用新型中活动型剪断装置的俯视图；

图2为图1中A—A的剖视图；

图3为图2中I处的局部放大图；

图4为本实用新型中固定型剪断装置的俯视图；

图5为图4中B—B的剖视图；

图6为图5中II处的局部放大图；

图7为本实用新型中活动型限位装置的俯视图；

图8为图7中C—C的剖视图；

图9为本实用新型中固定型限位装置的俯视图；

图10为图9中D—D的剖视图；

其中，1—第一上支座，2—第一下支座，3—第一剪板，4—第一限位槽，5—滑动条，6—锚栓，7—锚棒，8—第一剪力销，9—第二上支座，10—第二下支座，11—第二剪板，12—第二限位槽，13—第二剪力销，14—钢板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

活动型装置分为活动型剪断装置和活动型限位装置。

如图1—3所示，活动型剪断装置包括长方形的第一上支座1和长方形的第一下支座2；第一上支座1的两侧顶面分别通过锚栓6、沿第一上支座1的长度方向间隔连接有朝上设置的锚棒7，第一下支座2的两侧底面分别通过锚栓6、沿第一下支座2的长度方向间隔连接有朝下设置的锚棒7。第一下支座2的顶部中央沿第一下支座2的轴线方向固定连接有第一剪板3，如图1—2所示，第一剪板3与第一下支座2的顶部中央之间通过沿第一剪板3的轴线方向间隔设置的多根第一剪力销8固定连接。第一上支座1的中部沿第一上支座1的轴向方向开有与第一剪板3对应的第一限位槽4；第一剪板3的两侧表面是一中部朝向第一限位槽4的侧向槽壁表面凸起的圆弧面；如图3所示，第一剪板3的两侧表面分别贴合固定有中部朝向第一限位槽4的侧向槽壁表面凸起的滑动条5，限位槽4的侧向槽壁表面固定有与滑动条对应的钢板14，滑动条5与钢板14之间存在间隙。第一上支座1限制第一剪板3的横桥向位移，第一上支座1与第一剪板3的接触面上焊接了不锈钢板，第一剪板3与第一上支座1的接触面为弧面，以释放桥梁转角，弧面上设置了滑动条5，与不锈钢板形成滑动副。第一剪力销8克服水平力，在地震等剧烈运动的作用下，第一剪力销8剪断，限位约束解除。

如图7—8所示，当第一剪板3与第一下支座2为一体结构时，此时的装置为活动型限位装置。第一上支座1具有滑槽结构。在地震等强烈运动作用时，不发生剪断，地震作用后，无需更换限位装置。

固定型装置包括固定型剪断装置和固定型限位装置。

如图4—6所示，固定型剪断装置包括正方形的第二上支座9和正方形的第二下支座10；如图5所示，第二上支座9通过沿第二上支座9的顶面周向间隔设置的锚栓6固定连接有朝上设置的锚棒7，第二下支座10通过沿第二下支座10的底面周向间隔设置的锚栓6固定连接有朝下设置的锚棒7。第二下支座10的顶部中央固定连接有圆柱形的第二剪板11，如图4—5所示，第二剪板11通过沿第二剪板11的底面周向间隔设置的第二剪力销13与第二下支座10的顶部中央固定连接。第二上支座9的底部中央开有与第二剪板11对应的第二限位槽12，第二剪板11的周向侧表面是一朝向第二限位槽12的侧向槽壁表面凸起的圆弧面，第二剪板11的周向侧表面与第二限位槽12的侧向槽壁表面压紧。第二剪板11的顶面和第二上支座9有一定的距离，第二上支座9限制了第二剪板11的各向水平位移。第二剪板11与第二上支座9接触的面为弧面，以释放桥梁转角。第二剪力销13克服水平力，在地震等剧烈运动的作用下，第二剪力销13剪断，限位约束解除。

如图9—10所示，当第二剪板11与第二下支座10为一体结构时，此时的装置为固定型限位装置。第二剪板11的顶面和第二下支座10有一定的间隙，第二上支座9与第二下支座10配合，第二上支座9限制第二下支座10的各向水平位移。在地震等强烈运动作用时，不发生剪断，地震作用后，无需更换限位装置。

本实用新型所设计的装置主要应用于桥梁结构中，无需设置固定型及单向活动型支座，只需设置剪断限位装置与双向活动型支座配合使用即可，双向活动支座承担竖向力，释放位移和转角，水平力由限位剪断装置来承担，对于普通无剪断要求的支座采用限位装置，对于地震作用下有剪断需求的采用剪断装置。地震后无需更换支座，仅需更换剪断限位装置即可，有效降低了维修成本。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构做任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种剪断限位装置，包括与梁体固定连接的上支座和与桥墩固定连接的下支座，其特征在于：所述下支座的顶部固定连接有剪板，所述上支座的底部开有与剪板对应的限位槽，所述剪板与限位槽对应的配合面是一中部朝向限位槽的侧向槽壁表面凸起的圆弧面。

2.如权利要求1所述的剪断限位装置，其特征在于：所述剪断限位装置为活动型装置，包括长方形的第一上支座(1)和长方形的第一下支座(2)；所述第一下支座(2)的顶部中央沿第一下支座(2)的轴线方向固定连接有第一剪板(3)，所述第一上支座(1)的中部沿第一上支座(1)的轴向方向开有与第一剪板(3)对应的第一限位槽(4)；所述第一剪板(3)的两侧表面是一中部朝向第一限位槽(4)的侧向槽壁表面凸起的圆弧面，所述第一剪板(3)的两侧表面与第一限位槽(4)的侧向槽壁表面之间存在间隙。

3.如权利要求2所述的剪断限位装置，其特征在于：所述第一剪板(3)的两侧表面分别贴合固定有中部朝向第一限位槽(4)的侧向槽壁表面凸起的滑动条(5)，所述限位槽(4)的侧向槽壁表面固定有与滑动条对应的钢板(14)，所述滑动条(5)与钢板(14)之间存在间隙。

4.如权利要求3所述的剪断限位装置，其特征在于：所述第一上支座(1)的两侧顶面分别通过锚栓(6)、沿第一上支座(1)的长度方向间隔连接有朝上设置的锚棒(7)，所述第一下支座(2)的两侧底面分别通过锚栓(6)、沿第一下支座(2)的长度方向间隔连接有朝下设置的锚棒(7)。

5.如权利要求4所述的剪断限位装置，其特征在于：所述第一剪板(3)与第一下支座(2)的顶部中央之间通过沿第一剪板(3)的轴线方向间隔设置的多根第一剪力销(8)固定连接。

6.如权利要求4所述的剪断限位装置，其特征在于：所述第一剪板(3)与第一下支座(2)为一体结构。

7.如权利要求1所述的剪断限位装置，其特征在于：所述剪断限位装置为固定型装置，包括正方形的第二上支座(9)和正方形的第二下支座(10)；所述第二下支座(10)的顶部中央固定连接有圆柱形的第二剪板(11)，所述第二上支座(9)的底部中央开有与第二剪板(11)对应的第二限位槽(12)，所述第二剪板(11)的周向侧表面是一朝向第二限位槽(12)的侧向槽壁表面凸起的圆弧面，所述第二剪板(11)的周向侧表面与第二限位槽(12)的侧向槽壁表面压紧。

8.如权利要求7所述的剪断限位装置，其特征在于：所述第二上支座(9)通过沿第二上支座(9)的顶面周向间隔设置的锚栓(6)固定连接有朝上设置的锚棒(7)，所述第二下支座(10)通过沿第二下支座(10)的底面周向间隔设置的锚栓(6)固定连接有朝下设置的锚棒(7)。

9.如权利要求8所述的剪断限位装置，其特征在于：所述第二剪板(11)通过沿第二剪板(11)的底面周向间隔设置的第二剪力销(13)与第二下支座(10)的顶部中央固定连接。

10.如权利要求8所述的剪断限位装置，其特征在于：所述第二剪板(11)与第二下支座(10)为一体结构。