CN212404795U - 一种桥梁防震缓冲装置及抗震桥梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及桥梁抗震技术领域，具体涉及一种桥梁防震缓冲装置及抗震桥梁，其中所述桥梁防震缓冲装置包括减震缓冲垫块，所述减震缓冲垫块的一侧设有挡块，所述挡块与所述减震缓冲垫块固定连接；所述抗震桥梁包括若干个桥墩和桥台，所述桥墩和所述桥台上方设有主梁，所述桥台上固定连接有至少两个所述桥梁防震缓冲装置，所述桥梁防震缓冲装置分别沿着横向设置于所述主梁的两侧，且设有所述减震缓冲垫块的一侧朝向所述主梁；桥梁防震缓冲装置通过将挡块固定于桥台上，且利用减震缓冲垫块的缓冲防撞作用，减轻了主梁横向的冲击作用，提高了桥梁横向抗震性能，提高了桥梁结构的安全性，而且设置在桥台上也便于施工，投入的工程成本也较小。

Description

一种桥梁防震缓冲装置及抗震桥梁

技术领域

本实用新型涉及桥梁抗震技术领域，特别是一种桥梁防震缓冲装置及抗震桥梁。

背景技术

在高烈度地震区建造的桥梁，在地震力作用下，桥梁的主梁纵向和横向均会产生较大的地震响应，对桥梁结构的安全产生非常不利的影响。所述纵向和横向分别指顺桥向和横桥向。

因此，桥梁结构需具备较高的抗震性能，传统抗震方法是依靠构件的弹塑性变形吸收地震能量来实现的。为满足桥梁结构的抗震要求，常采用加大构件截面或加强结构刚度的方法，这种传统的方法在很多时候是有效的，但随着桥梁结构跨度越来越大，特别是对于跨度超过150米的桥梁，即大跨度桥梁，在高烈度地区，一味地增加构件截面或加强结构刚度，将会投入巨大的工程成本，且实际的工况也不便于施工。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的对于大跨度桥梁，在地震力作用下，主梁的纵向和横向均会产生较大的地震响应，对桥梁结构的安全产生非常不利的影响的问题，提供一种桥梁防震缓冲装置及抗震桥梁。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种桥梁防震缓冲装置，包括减震缓冲垫块，所述减震缓冲垫块的一侧设有挡块，所述挡块与所述减震缓冲垫块固定连接。

使用时，所述桥梁防震缓冲装置固定于桥梁的桥台上，并沿着横向设于主梁的两侧，设有所述减震缓冲垫块的一侧朝向所述主梁，在地震力作用下，主梁的纵向和横向均会产生较大的地震响应，对于横向而言，由于所述桥梁防震缓冲装置包括所述减震缓冲垫块，因此所述主梁在横向上受地震力作用产生位移或晃动，能够通过所述减震缓冲垫块减轻所述主梁横向冲击的作用；由于大跨度桥梁的主梁跨度较大且其自重较大，因此所述桥梁防震缓冲装置设置有所述挡块，所述挡块为刚性结构，且所述挡块与所述桥台固定连接，起到刚性的横向减震作用，用于抵抗所述主梁受地震力作用时的横向冲击力。

所述桥梁防震缓冲装置通过将所述挡块固定于桥台上，且利用所述减震缓冲垫块的缓冲防撞作用，减轻了所述主梁横向的冲击作用，减小了所述主梁在地震力的作用下产生的横向位移，确保了桥梁横向刚度能够满足地震位移控制设计需要，提高了桥梁横向抗震性能，提高了桥梁结构的安全性，而且设置在桥台上也便于施工，投入的工程成本也较小。

作为本实用新型的优选方案，所述挡块内竖直设有多个柔性砂浆柱，多个所述柔性砂浆柱在所述挡块内间隔设置。所述柔性砂浆柱为充填柔性砂浆形成的柱体结构，所述挡块内竖直设有柔性砂浆柱，在刚性结构内增加柔性的结构，进一步消耗了冲击的能量，且竖直设置，利于在所述挡块内传递并吸收横向的能量，也利于保证所述挡块结构的稳定。

作为本实用新型的优选方案，所述减震缓冲垫块为聚氨酯垫块或减震橡胶垫块。作为缓冲防撞措施，其耐磨性能好、使用寿命长，减震效果好。

作为本实用新型的优选方案，所述减震缓冲垫块内贯穿有穿孔钢筋，所述挡块内设有预埋钢筋，所述预埋钢筋与所述穿孔钢筋固定连接，优选的，所述预埋钢筋与所述穿孔钢筋焊接，用于建立所述减震缓冲垫块与所述挡块之间的强力连接。

作为本实用新型的优选方案，所述减震缓冲垫块的外侧面还设有定位钢筋，所述定位钢筋与所述穿孔钢筋固定连接。用于更好地将所述减震缓冲垫块定位。

具体的，所述预埋钢筋垂直于所述减震缓冲垫块设置，所述穿孔钢筋贯穿所述减震缓冲垫块并水平设置，且所述穿孔钢筋与所述预埋钢筋垂直，二者焊接，使得所述减震缓冲垫块与所述挡块相连接，所述减震缓冲垫块外侧面竖直设有所述定位钢筋，将所述定位钢筋与所述穿孔钢筋、所述预埋钢筋焊接，进一步固定所述减震缓冲垫块的位置。

作为本实用新型的优选方案，所述挡块上设有预埋钢板三，所述预埋钢板三位于所述减震缓冲垫块与所述挡块之间。由于设有所述预埋钢板三，且其刚度较大，所述减震缓冲垫块所受到的冲击，先传递至所述预埋钢板三，避免将所述挡块撞坏。

作为本实用新型的优选方案，所述挡块为混凝土结构，所述柔性砂浆柱为水泥砂浆柱，所述水泥砂浆柱为充填水泥砂浆形成的柱体结构。

一种抗震桥梁，包括若干个桥墩和桥台，所述桥墩和所述桥台上方设有主梁，每个所述桥台上固定连接有至少两个所述桥梁防震缓冲装置，所述桥梁防震缓冲装置分别沿着横向设置于所述主梁的两侧，且设有所述减震缓冲垫块的一侧朝向所述主梁。

由于沿着所述主梁横向的两侧分别设有所述桥梁防震缓冲装置，利用所述减震缓冲垫块，减小所述主梁横向在地震力的作用下产生的地震响应，减轻所述主梁横向的冲击作用，确保了桥梁横向刚度能够满足地震位移控制设计需要，提高了桥梁横向抗震性能，提高了桥梁结构的安全性。

作为本实用新型的优选方案，所述桥台上固定连接有支座垫石，所述支座垫石上设有支座，所述主梁放置于所述支座上。

作为本实用新型的优选方案，所述主梁的两侧分别设有预埋钢板四，所述预埋钢板四与所述减震缓冲垫块相适配，防止撞击对所述主梁造成损坏，所述预埋钢板四外还设有不锈钢板，防止所述预埋钢板四锈蚀损坏。

作为本实用新型的优选方案，所述主梁两端与桥台之间设有伸缩缝，所述主梁与所述桥台之间设有纵向约束构造。由于所述主梁两端与桥台之间设有伸缩缝，给所述主梁纵向产生的地震响应预留了空间，所述主梁与所述桥台之间设有纵向约束构造，提高了主梁的纵向刚度，配合主梁横向上设置的所述桥梁防震缓冲装置，共同确保了桥梁体系的纵向刚度和横向刚度均能够满足地震位移控制设计需要，同时，在保证桥梁结构的安全的前提下，相应降低了桥墩纵向抗震设计计算内力，提高了桥梁结构的抗震设计强度和刚度，提高了桥梁结构的安全性。

作为本实用新型的优选方案，所述纵向约束构造包括连接在所述主梁上的预埋钢板一和双耳叉一，以及连接在桥台上的预埋钢板二和双耳叉二，所述双耳叉一和双耳叉二之间连接有预应力钢束或阻尼器。阻尼器以粘滞材料为阻尼介质，消耗沿主梁纵向的地震能量，提高桥梁纵向的抗震性能。

作为本实用新型的优选方案，所述抗震桥梁为钢管混凝土混合连续刚构桥梁。

作为本实用新型的优选方案，所述桥台下方设有桩基，用于与地面稳定连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型所述的桥梁防震缓冲装置的有益效果是：

在横桥向上，由于所述桥梁防震缓冲装置包括所述减震缓冲垫块，且所述减震缓冲垫块设置于所述主梁横向的两侧，因此所述主梁在横向上受地震力作用产生位移或晃动，能够通过所述减震缓冲垫块减轻所述主梁横向冲击的作用；由于大跨度桥梁的主梁跨度较大且其自重较大，因此所述桥梁防震缓冲装置设置有所述挡块，所述挡块为刚性结构，且所述挡块与所述桥台固定连接，起到刚性的横向减震作用，用于抵抗所述主梁受地震力作用时的横向冲击力。

所述桥梁防震缓冲装置通过将所述挡块固定于桥台上，且利用所述减震缓冲垫块的缓冲防撞作用，减轻了所述主梁横向的冲击作用，减小了所述主梁在地震力的作用下产生的横向位移，确保了桥梁横向刚度能够满足地震位移控制设计需要，提高了桥梁横向抗震性能，提高了桥梁结构的安全性，而且设置在桥台上也便于施工，投入的工程成本也较小。

本实用新型所述的抗震桥梁的有益效果是：

由于沿所述主梁横向的两侧分别设有所述桥梁防震缓冲装置，利用所述减震缓冲垫块，减小所述主梁横向在地震力的作用下产生的地震响应，减轻所述主梁横向的冲击作用，确保了桥梁横向刚度能够满足地震位移控制设计需要，提高了桥梁横向抗震性能；由于所述主梁两端与桥台之间设有伸缩缝，给所述主梁纵向产生的地震响应预留了空间，所述主梁与所述桥台之间设有纵向约束构造，提高了主梁的纵向刚度，确保了桥梁体系的纵向刚度和横向刚度均能够满足地震位移控制设计需要，同时，在保证桥梁结构的安全的前提下，相应降低了桥墩纵向抗震设计计算内力，提高了桥梁结构的抗震设计强度和刚度，提高了桥梁结构的安全性。

附图说明

图1是本实用新型所述的桥梁防震缓冲装置的结构示意图。

图2是本实用新型所述的桥梁防震缓冲装置与主梁相配合的示意图。

图3是本实用新型所述的桥梁防震缓冲装置沿横桥向的布置图。

图4是本实用新型所述的纵向约束构造沿顺桥向的布置图。

图标：1-减震缓冲垫块；2-挡块；21-柔性砂浆柱；31-预埋钢筋；32-穿孔钢筋；33-定位钢筋；41-预埋钢板一；42-预埋钢板二；43-预埋钢板三；44-预埋钢板四；5-不锈钢板；6-主梁；61-支座；62-支座垫石；7-桥台；8-桩基；9-桥梁防震缓冲装置；10-阻尼器；11-双耳叉一；12-双耳叉二。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-图3所示，一种桥梁防震缓冲装置，包括减震缓冲垫块1，所述减震缓冲垫块1为聚氨酯垫块或减震橡胶垫块，所述减震缓冲垫块1的一侧设有挡块2，所述挡块2为混凝土结构，所述挡块2内竖直设有多个柔性砂浆柱21，多个所述柔性砂浆柱21在所述挡块2内间隔设置，所述柔性砂浆柱21为水泥砂浆柱。

所述挡块2与所述减震缓冲垫块1固定连接，具体的，所述减震缓冲垫块1内贯穿有穿孔钢筋32，所述挡块2内设有预埋钢筋31，所述预埋钢筋31垂直于所述减震缓冲垫块1设置，所述穿孔钢筋32水平设置且与所述预埋钢筋31相垂直，二者焊接，使得所述减震缓冲垫块1与所述挡块2相连接，所述减震缓冲垫块1外侧面竖直设有所述定位钢筋33，将所述定位钢筋33与所述穿孔钢筋32、所述预埋钢筋31焊接，进一步固定所述减震缓冲垫块1的位置。

所述挡块2上设有预埋钢板三43，所述预埋钢板三43位于所述减震缓冲垫块1与所述挡块2之间。

如图3所示，所述桥梁防震缓冲装置9固定于桥台7上，主梁6的两侧分别设有一个所述桥梁防震缓冲装置9，且设有所述减震缓冲垫块1的一侧朝向所述主梁6，利用所述减震缓冲垫块1，减小所述主梁6横向在地震力的作用下产生的地震响应，减轻所述主梁6横向的冲击作用，确保了桥梁横向刚度能够满足地震位移控制设计需要，提高了桥梁横向抗震性能。具体的施工方法包括：预制所述主梁6以及所述挡块2，所述主梁6设置预埋钢板四44，所述挡块2设置预埋钢板三43、预埋钢筋31以及柔性砂浆柱21，将所述穿孔钢筋32贯穿所述减震缓冲垫块1，并将所述减震缓冲垫块1安装至所述挡块2的一侧，焊接所述预埋钢筋31和所述穿孔钢筋32，再设置所述定位钢筋33，并与所述预埋钢筋31、所述穿孔钢筋32焊接。

实施例2

如图2-图4所示，一种抗震桥梁，包括若干个桥墩和桥台7，所述桥墩和所述桥台7上方设有主梁6，每个所述桥台7上固定连接有支座垫石62，所述支座垫石62上设有支座61，所述主梁6放置于所述支座61上。所述桥台7下方连接有桩基8，所述桩基与地面固定连接。

每个所述桥台7上固定连接有两个所述桥梁防震缓冲装置9，所述桥梁防震缓冲装置9分别沿着横向设置于所述主梁6的两侧，且设有所述减震缓冲垫块1的一侧朝向所述主梁6，所述主梁6的两侧分别设有预埋钢板四44，所述预埋钢板四44与所述减震缓冲垫块1相适配，所述预埋钢板四44外还覆盖有不锈钢板5，用于防止所述预埋钢板四44锈蚀损坏。

如图4所示，所述主梁6两端与桥台7之间设有伸缩缝，所述主梁6与所述桥台7之间设有纵向约束构造。所述纵向约束构造包括连接在所述主梁6上的预埋钢板一41和双耳叉一11，以及连接在桥台7上的预埋钢板二42和双耳叉二12，所述双耳叉一11和双耳叉二12之间连接有阻尼器10。

所述纵向约束构造的施工步骤包括：将与所述双耳叉二12配套的螺栓及预埋钢板二42预埋入桥台7，用所述预埋钢板二42定位，注意将螺栓与混凝土内的钢筋网焊接牢固；然后再将双耳叉二12用螺母与螺栓连接牢固，将与双耳叉一11配套的螺栓及预埋钢板一41预埋入主梁6底部，用所述预埋钢板一41定位，注意将螺栓与混凝土内的钢筋网焊接牢固；将所述双耳叉一11用螺母与螺栓连接牢固；将阻尼器10吊装到位，最后用钢销和薄螺母、开口销将阻尼器10和双耳叉一11、双耳叉二12连接牢固即可。

在本实施例中，所述抗震桥梁为钢管混凝土混合连续刚构桥梁。

为了进一步的说明本实用新型所述的桥梁防震缓冲装置对所述抗震桥梁性能的提升作用，特做了三跨连续刚构梁桥在E2地震作用下，加所述桥梁防震缓冲装置和不加所述桥梁防震缓冲装置时，主梁纵向位移的对比，以及1号、2号、3号主墩墩底弯矩的对比，对比的数据如下表所示；

表：桥梁地震响应对比

由上表可以看出，采用本实用新型所述的桥梁防震缓冲装置后，在地震荷载作用下，主梁的纵向位移有效降低，降幅达到45.5％，桥墩的弯矩降低明显，减小的范围值约为33.1％～39.8％之间。桥梁的整体性能更能满足地震位移控制和内力设计需要。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桥梁防震缓冲装置，其特征在于，包括减震缓冲垫块(1)，所述减震缓冲垫块(1)的一侧设有挡块(2)，所述挡块(2)与所述减震缓冲垫块(1)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁防震缓冲装置，其特征在于，所述挡块(2)内竖直设有多个柔性砂浆柱(21)，多个所述柔性砂浆柱(21)在所述挡块(2)内间隔设置。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁防震缓冲装置，其特征在于，所述减震缓冲垫块(1)为聚氨酯垫块或减震橡胶垫块。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁防震缓冲装置，其特征在于，所述减震缓冲垫块(1)内贯穿有穿孔钢筋(32)，所述挡块(2)内设有预埋钢筋(31)，所述预埋钢筋(31)与所述穿孔钢筋(32)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种桥梁防震缓冲装置，其特征在于，所述减震缓冲垫块(1)的外侧面还设有定位钢筋(33)，所述定位钢筋(33)与所述穿孔钢筋(32)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁防震缓冲装置，其特征在于，所述挡块(2)上设有预埋钢板三(43)，所述预埋钢板三(43)位于所述减震缓冲垫块(1)与所述挡块(2)之间。

7.一种抗震桥梁，包括若干个桥墩和桥台(7)，所述桥墩和所述桥台(7)上方设有主梁(6)，其特征在于，每个所述桥台(7)上固定连接有至少两个如权利要求1-6任一所述的桥梁防震缓冲装置，所述桥梁防震缓冲装置分别沿着横向设置于所述主梁(6)的两侧，且设有所述减震缓冲垫块(1)的一侧朝向所述主梁(6)。

8.根据权利要求7所述的一种抗震桥梁，其特征在于，所述主梁(6)的两侧分别设有预埋钢板四(44)，所述预埋钢板四(44)与所述减震缓冲垫块(1)相适配，所述预埋钢板四(44)外还设有不锈钢板(5)。

9.根据权利要求7所述的一种抗震桥梁，其特征在于，所述主梁(6)两端与桥台(7)之间设有伸缩缝，所述主梁(6)与所述桥台(7)之间设有纵向约束构造。

10.根据权利要求9所述的一种抗震桥梁，其特征在于，所述纵向约束构造包括连接在所述主梁(6)上的预埋钢板一(41)和双耳叉一(11)，以及连接在桥台(7)上的预埋钢板二(42)和双耳叉二(12)，所述双耳叉一(11)和双耳叉二(12)之间连接有预应力钢束或阻尼器。

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