CN220888292U - 一种桥梁抗震拉拔装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种桥梁抗震拉拔装置,包括上抗拔榫组件、下抗拔榫组件和连接于所述上抗拔榫组件和下抗拔榫组件之间的抗拔连接件,所述上抗拔榫组件用于固定连接主梁,所述下抗拔榫组件用于固定连接于墩台,所述上抗拔榫组件和所述抗拔连接件的上部之间以及所述下抗拔榫组件和所述抗拔连接件的下部之间均通过滑槽和滑轨配合形成滑动副,滑槽和滑轨之间具有间隙,滑槽和滑轨在竖向上相互限位,拉拔装置不受竖向压力,仅通过抗拔连接件将上抗拔榫组件和下抗拔榫组件连接形成竖向限位,能够承受竖向拉拔力,其拉拔力远大于常规的拉压支座,能够确保主梁结构不出现脱空或倾覆。且能够释放顺桥向和横桥向的位移和转角,满足桥梁的正常使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及支座技术领域,特别是一种桥梁抗震拉拔装置。
背景技术
桥梁支座作为桥梁的重要组成部分,它是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件,在桥梁的整体中起着重要的作用。在连续桥梁、斜拉桥及小半径曲线桥上,因汽车、地震、温度等荷载作用,在某些支点上产生拉力,为确保桥梁结构具有足够的抗倾覆性,在这种情况下,必须设置能抗拉、且能承受相应的转动和水平位移的拉拔支座。
目前,桥梁行业中解决支座上拉拔力的主要措施主要有两种。一种措施是增加桥梁长度或在桥梁支座处通过水箱或铁砂混凝土施加压重荷载,使支座处于受压状态,从而消除支座处的拉拔力。此方案虽可解决支座处拉力问题,但造成工程规模增加较大,故对于拉拔力较小的结构可采用此方法,拉拔力较大时,极为不经济且结构局部设计复杂。另一种措施则是采用具有抗拉拔力的拉压支座,将桥梁上、下部结构连接在一起,进而将结构上部的拉拔力锚固在桥墩上,抵抗桥梁支座处的负反力,确保结构安全。此方案也是目前工程界主要采用的措施,目前桥梁用的拉压支座,大多数是基于桥梁用的球形钢支座、盆式和板式橡胶支座,在其上增设拉力装置改装而成的,常规的桥梁支座改装为拉拔支座后,其拉拔力通常仅为支座竖向承载力的20%~25%,当拉拔力超过2000KN时,上述结构则极为不经济。在当地震烈度较大的强震区或边中跨比较小的桥梁中,桥梁边支座处的拉拔力往往会达到支座竖向承载力的30%以上,采用局部压重荷载,工程量大,且不经济;而受结构构造影响,常规的拉压支座其竖向承载力均较小,难以满足较大拉拔力的需求。因此采用经济性较优且竖向拉拔承载力高的拉拔装置,对于节省工程造价,提高桥梁结构安全性都有着非常重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于:针对现有技术受结构构造影响,常规的拉压支座主要是在现有支座增设拉力装置改装而成的,其竖向拉拔力受支座竖向承载力影响,存在难以满足较大拉拔力的需求的问题,提供一种桥梁抗震拉拔装置。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
一种桥梁抗震拉拔装置,包括上抗拔榫组件、下抗拔榫组件和连接于所述上抗拔榫组件和下抗拔榫组件之间的抗拔连接件,所述上抗拔榫组件用于固定连接主梁,所述下抗拔榫组件用于固定连接于墩台,所述上抗拔榫组件和所述抗拔连接件的上部之间以及所述下抗拔榫组件和所述抗拔连接件的下部之间均通过滑槽和滑轨配合形成滑动副,滑槽和滑轨之间具有间隙,滑槽和滑轨在竖向上相互限位,所述上抗拔榫组件和所述抗拔连接件的上部能够沿横桥向或顺桥向中的一个方向相对滑动,所述下抗拔榫组件和所述抗拔连接件的下部能够沿横桥向或顺桥向中的另一个方向相对滑动。
上抗拔榫组件和所述抗拔连接件的上部通过滑槽和滑轨配合形成滑动副,下抗拔榫组件和所述抗拔连接件的下部通过滑槽和滑轨配合形成滑动副,滑槽和滑轨在竖向上相互限位,即上抗拔榫组件和下抗拔榫组件通过抗拔连接件连接能够形成竖向限位,承受竖向拉拔力,满足抗拔力需求;且上抗拔榫组件和所述抗拔连接件的上部之间的滑动副使得两者能够滑动,下抗拔榫组件和所述抗拔连接件的下部之间的滑动副使得两者能够滑动,而抗拔连接件的上部和抗拔连接件的下部为一个整体,即上抗拔榫组件和下抗拔榫组件能够分别相对抗拔连接件滑动;滑槽和滑轨之间具有间隙,即除了滑槽和滑轨能够相对滑动以外,滑槽和滑轨之间还能够产生较小的偏转。
本方案所述桥梁抗震拉拔装置,与常规的桥梁竖向受压支座独立设置,不承受竖向压力,仅通过抗拔连接件将上抗拔榫组件和下抗拔榫组件连接形成竖向限位,能够承受竖向拉拔力,其拉拔力与桥梁竖向受压支座的竖向承载能力无关,拉拔力远大于常规的拉压支座,能够确保主梁结构不出现脱空或倾覆。且所述上抗拔榫组件和所述抗拔连接件的上部能够沿横桥向或顺桥向中的一个方向相对滑动,所述下抗拔榫组件和所述抗拔连接件的下部能够沿横桥向或顺桥向中的另一个方向相对滑动,使得能够释放顺桥向和横桥向位移,且滑槽和滑轨之间具有间隙,使得下抗拔榫组件和上抗拔榫组件分别能够与抗拔连接件产生一定偏转,能够满足桥梁转角需求,满足桥梁的正常使用。
优选的,所述上抗拔榫组件具有上滑槽,所述抗拔连接件的上部具有上滑轨,所述上滑槽和所述上滑轨形成滑动副,所述上滑槽和所述上滑轨之间具有间隙,所述上滑槽和所述上滑轨在竖向上相互限位;
所述下抗拔榫组件具有下滑槽,所述抗拔连接件的下部具有下滑轨,所述下滑槽和所述下滑轨形成滑动副,所述上滑槽和所述上滑轨之间具有间隙,所述下滑槽和所述下滑轨在竖向上相互限位;
所述上滑槽和所述下滑槽呈十字交叉设置,所述上滑轨和所述下滑轨呈十字交叉设置。
相比于上抗拔榫组件和下抗拔榫组件具有滑轨、抗拔连接件的上部和下部具有滑槽,上抗拔榫组件和下抗拔榫组件设置滑槽、抗拔连接件的上部和下部设置滑轨的结构更加简单,且更方便连接主梁和墩台。
优选的,所述上滑槽包括顶板、两个上L形板,两个上L形板相对设置于顶板的底部形成开口向下的所述上滑槽;
所述下滑槽包括底板和两个下L形板,两个所述下L形板相对设置于所述底板的顶部形成开口向上的所述下滑槽;
所述上滑轨包括第一上部和第二上部,所述第一上部位于所述第二上部上方,所述上滑轨横截面为T形;所述下滑轨包括第一下部和第二下部,所述第一下部位于第二下部下方,所述下滑轨的横截面为倒T形,所述第二上部和所述第二下部呈十字交叉设置;
所述第一上部滑动设于所述上滑槽内,所述上滑槽内侧的侧面和顶面与所述第一上部之间具有间隙,所述第一下部滑动设于所述下滑槽内,所述下滑槽的内侧的侧面和顶面与所述第一下部之间具有间隙。
抗拔连接件上部为正T形、下部为倒T形,且正T形和倒T形呈十字交叉设置,正T形的第一上部滑动设于所述上滑槽内,由两个上L形板向上限位第一上部,类似于卯榫结构,且能够实现相对滑动和转动;倒T形滑动设于所述下滑槽内,由两个下L形板向下限位第一下部,类似于卯榫结构,且能够实现相对滑动和转动;两个滑动副的滑动方向呈十字交叉,能够分别对应于顺桥向和横桥向。
优选的,所述上滑槽内侧的顶面和两侧面分别设有高阻尼橡胶块,所述上滑槽内侧的所述高阻尼橡胶块填充所述上滑槽和所述第一上部之间的对应间隙并两侧分别贴合所述上滑槽和所述第一上部;
所述下滑槽内侧的底面和两侧面分别设有高阻尼橡胶块,所述下滑槽内侧的所述高阻尼橡胶块填充所述下滑槽与所述第一下部之间的间隙并两侧分别贴合所述下滑槽和所述第一下部。
高阻尼橡胶块能够在滑槽和滑轨接触的位置产生挤压变形,进而使得抗拔连接件相对于上抗拔榫组件和下抗拔榫组件能够更好的产生一定角度的转动,可适应桥梁水平方向和竖直方向的转角要求,适应桥梁的变形,相比于设置间隙,其耐久性更高。
优选的,所述高阻尼橡胶块的厚度为10mm-20mm,所述高阻尼橡胶块与所述上滑槽和所述下滑槽的内侧壁之间的摩擦系数不大于0.03。
可适应桥梁水平方向和竖直方向的转角要求,同时便于滑动满足横桥向位移和顺桥向位移。
优选的,所述抗拔连接件为一体成型构件,抗拉能力更强。
优选的,所述顶板两侧分别沿其纵向间隔设有若干上锚固孔,所述底板两侧分别沿其纵向间隔设有若干下锚固孔。
上锚固孔便于稳固连接主梁,下锚固孔便于稳固连接墩台。
优选的,所述上滑槽沿横桥向设置,所述下滑槽沿顺桥向设置。
优选的,还包括上调平钢板和下预埋钢板,所述上抗拔榫组件通过上锚固螺栓穿过上调平钢板并锚固于主梁,所述下抗拔榫组件通过下锚固件穿过下预埋钢板锚固于支承垫石和墩台。
连接更加稳定,且便于桥梁抗震拉拔装置的安装。
优选的,所述下锚固件包括锚杆和若干钢环,所述钢环与所述锚杆同轴心,所述钢环设于所述锚杆外侧。
相比于采用螺纹,采用钢环,能够增加下锚固件与支承垫石和墩台的锚固面积,进而提高其承载力和抗拉能力。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型所述桥梁抗震拉拔装置,与常规的桥梁竖向受压支座独立设置,其不承受竖向压力,仅通过抗拔连接件将上抗拔榫组件和下抗拔榫组件连接形成竖向限位,能够承受竖向拉拔力,其拉拔力与桥梁竖向受压支座的竖向承载能力无关,拉拔力远大于常规的拉压支座,能够确保主梁结构不出现脱空或倾覆。且所述上抗拔榫组件和所述抗拔连接件的上部能够沿横桥向或顺桥向中的一个方向相对滑动,所述下抗拔榫组件和所述抗拔连接件的下部能够沿横桥向或顺桥向中的另一个方向相对滑动,使得能够释放顺桥向和横桥向位移,且上抗拔榫组件和下抗拔榫组件分别与抗拔连接件之间的滑槽与滑轨配合存在间隙,能够满足桥梁转角需求,满足桥梁的正常使用。
2、本实用新型所述桥梁抗震拉拔装置,抗拔连接件上部为正T形、下部为倒T形,且正T形和倒T形呈十字交叉设置,正T形的第一上部滑动设于所述上滑槽内,由两个上L形板向上限位第一上部,类似于卯榫结构,抗拉能力强,且能够实现相对滑动和转动;倒T形滑动设于所述下滑槽内,由两个下L形板向下限位第一下部,类似于卯榫结构,抗拉能力强,且能够实现相对滑动和转动;两个滑动副的滑动方向呈十字交叉,能够分别对应于顺桥向和横桥向。
3、本实用新型所述桥梁抗震拉拔装置,在滑槽和滑轨部分或全部接触的位置设置有高阻尼橡胶块,能够在滑槽和滑轨接触的位置产生挤压变形,进而使得抗拔连接件相对于上抗拔榫组件和下抗拔榫组件能够产生一定角度的转动,可适应桥梁水平方向和竖直方向的转角要求,适应桥梁的变形。
4、本实用新型所述桥梁抗震拉拔装置,下锚固件采用钢环设置在锚杆外侧,能够增加下锚固件与支承垫石和墩台的锚固面积,进而提高其承载力和抗拉能力。
附图说明
图1是本实用新型所述的桥梁抗震拉拔装置的横桥向示意图;
图2是本实用新型所述的桥梁抗震拉拔装置的顺桥向示意图;
图3是上抗拔榫组件的结构示意图;
图4是下抗拔榫组件的结构示意图;
图5是抗拔连接件的结构示意图;
图6是下锚固件的结构示意图。
图标:1-主梁;2-墩台;3-支承垫石;41-上调平钢板;42-下预埋钢板;51-上抗拔榫组件;511-上滑槽;512-顶板;513-上L形板;514-上锚固孔;52-下抗拔榫组件;521-下滑槽;522-底板;523-下L形板;524-下锚固孔;6-抗拔连接件;61-上滑轨;611-第一上部;612-第二上部;62-下滑轨;621-第一下部;622-第二下部;7-下锚固件;71-锚杆;72-钢环;8-上锚固螺栓;9-高阻尼橡胶块;10-环氧砂浆。
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
本实施例提供一种桥梁抗震拉拔装置,参见图1和图2,包括上抗拔榫组件51、下抗拔榫组件52和连接于所述上抗拔榫组件51和下抗拔榫组件52之间的抗拔连接件6,所述上抗拔榫组件51用于固定连接主梁1,所述下抗拔榫组件52用于固定连接于墩台2,所述上抗拔榫组件51和所述抗拔连接件6的上部之间以及所述下抗拔榫组件52和所述抗拔连接件6的下部之间均通过滑槽和滑轨配合形成滑动副,滑槽和滑轨之间具有间隙,滑槽和滑轨在竖向上相互限位,所述上抗拔榫组件51和所述抗拔连接件6的上部能够沿横桥向或顺桥向中的一个方向相对滑动,所述下抗拔榫组件52和所述抗拔连接件6的下部能够沿横桥向或顺桥向中的另一个方向相对滑动。
如所述上抗拔榫组件51和所述抗拔连接件6的上部能够沿横桥向相对位移,则所述下抗拔榫组件52和所述抗拔连接件6的下部能够沿顺桥向相对位移;反之,若所述上抗拔榫组件51和所述抗拔连接件6的上部能够沿顺桥向相对位移,则所述下抗拔榫组件52和所述抗拔连接件6的下部能够沿横桥向相对位移。
本方案中,所述上抗拔榫组件51固定连接主梁1,与主梁1形成整体;下抗拔榫组件52固定连接于墩台2,与墩台2形成整体。具体的,为了连接更加稳定,且便于桥梁抗震拉拔装置的安装,如图1和图2所示,桥梁抗震拉拔装置还包括上调平钢板41和下预埋钢板42,上调平钢板与主梁1底面紧密贴合,所述上抗拔榫组件51通过上锚固螺栓8穿过上调平钢板41并锚固于主梁1;下预埋钢板与墩台2上方的支承垫石3顶面紧密贴合,所述下抗拔榫组件52通过下锚固件7穿过下预埋钢板42锚固于支承垫石3和墩台2。上锚固螺栓采用10.9级螺栓,直径36mm,其性能应符合《六角头螺栓全螺纹》GB/T5783要求。
本实施例中,下锚固件7可以为下锚固螺栓,但从图1和图2中可以看出,当下锚固螺栓上端限位于下抗拔榫组件52、且下端穿过下预埋钢板42后会伸入墩台2的孔内,然后浇筑环氧砂浆10填充墩台2的孔并此功能成支承垫石3对下预埋钢板42进行支撑。而下锚固螺栓螺纹会被环氧砂浆10包裹,增大承载力和抗拉能力,但一般情况下,下锚固螺栓螺纹深度较浅,锚固能力有限。为了进一步增大承载力和抗拉能力,如图6所示,所述下锚固件7包括锚杆71和若干钢环72,所述钢环72与所述锚杆71同轴心,所述钢环72间隔设于所述锚杆71外侧。相比于采用螺纹,采用钢环72能够增加下锚固件7与支承垫石3和墩台2的锚固面积,进而提高其承载力和抗拉能力。本实施例中,锚杆71可以采用45号钢,直径为60-80mm,为整个拉拔装置的主要受力构件,为增加下锚固件的抗拔承载力,在下锚固件外侧竖向间隔焊接一圈直径为100-120mm、厚度为10-15mm的钢环,增加下锚固件与周围环氧砂浆混凝土的接触面积,从而提高其承载力。
本方案中,与常规的拉压支座不同,桥梁抗震拉拔装置与常规的桥梁竖向受压支座独立设置,桥梁抗震拉拔装置不承受竖向压力,仅通过抗拔连接件6将上抗拔榫组件51和下抗拔榫组件52连接形成竖向限位,能够承受竖向拉拔力,具体的,上抗拔榫组件和所述抗拔连接件的上部通过滑槽和滑轨配合形成滑动副,下抗拔榫组件52和所述抗拔连接件6的下部通过滑槽和滑轨配合形成滑动副,滑槽和滑轨在竖向上相互限位,即上抗拔榫组件和下抗拔榫组件通过抗拔连接件连接能够形成竖向限位,承受竖向拉拔力,满足抗拔力需求,其拉拔力与桥梁竖向受压支座的竖向承载能力无关,拉拔力远大于常规的拉压支座,能够确保主梁结构不出现脱空或倾覆。
且上抗拔榫组件和所述抗拔连接件的上部之间的滑动副使得两者能够滑动,下抗拔榫组件52和所述抗拔连接件6的下部之间的滑动副使得两者能够滑动,而抗拔连接件的上部和抗拔连接件6的下部为一个整体,即上抗拔榫组件和下抗拔榫组件52能够分别相对抗拔连接件6滑动,使得所述上抗拔榫组件51和所述抗拔连接件6的上部能够沿横桥向或顺桥向中的一个方向相对位移,所述下抗拔榫组件52和所述抗拔连接件6的下部能够沿横桥向或顺桥向中的另一个方向相对位移,能够释放顺桥向和横桥向位移;除外,滑槽和滑轨之间具有间隙,间隙的设置大小适宜为1cm-3cm,即除了滑槽和滑轨能够相对滑动以外,滑槽和滑轨之间还能够产生较小的偏转,使得下抗拔榫组件和上抗拔榫组件分别能够与抗拔连接件6产生一定偏转,能够满足桥梁转角需求,进而能够满足桥梁的正常使用。
本实施例中,所述上抗拔榫组件51和所述抗拔连接件6的上部之间以及所述下抗拔榫组件52和所述抗拔连接件6的下部之间均通过滑槽和滑轨配合形成滑动副,滑槽和滑轨之间具有间隙,滑槽和滑轨在竖向上相互限位。即当上抗拔榫组件51为滑轨时,所述抗拔连接件6的上部应该为滑槽;当上抗拔榫组件51为滑槽时,所述抗拔连接件6的上部应该为滑轨,如图3和图5所示;当下抗拔榫组件52为滑轨时,所述抗拔连接件6的下部应该为滑槽;当下抗拔榫组件52为滑槽时,所述抗拔连接件6的下部应该为滑轨,如图4和图5所示。采用滑槽和滑轨配合形成滑动副,即能够很好的满足横桥向和顺桥向的相对滑动和转动,还能够实现竖向上相互限位,满足竖向拉拔力需求。
相比于上抗拔榫组件51和下抗拔榫组件52具有滑轨、抗拔连接件6的上部和下部具有滑槽,上抗拔榫组件51和下抗拔榫组件52设置滑槽、抗拔连接件6的上部和下部设置滑轨的结构更加简单,且更方便连接主梁和墩台。
具体的,如图1-图5所示,所述上抗拔榫组件51具有上滑槽511,所述上滑槽511包括顶板512、两个上L形板513,两个上L形板513相对设置于顶板512的底部形成开口向下的所述上滑槽511;
所述下抗拔榫组件52具有下滑槽521,所述下滑槽521包括底板522和两个下L形板523,两个所述下L形板523相对设置于所述底板522的顶部形成开口向上的所述下滑槽521;
所述抗拔连接件6的上部具有上滑轨61,所述上滑轨61包括第一上部611和第二上部612,所述第一上部611位于所述第二上部612上方,所述上滑轨61两端的横截面为T形;所述抗拔连接件6的下部具有下滑轨62,所述下滑轨62包括第一下部621和第二下部622,所述第一下部621位于第二下部622下方,所述下滑轨62的两端的横截面为倒T形;
所述第一上部611滑动设于所述上滑槽511内,使得所述上滑槽511和所述上滑轨61形成滑动副,所述上滑槽511内侧的侧面和顶面与所述第一上部611之间具有间隙,所述上滑槽511和所述上滑轨61在竖向上相互限位;所述第一下部621滑动设于所述下滑槽521内,使得所述下滑槽521和所述下滑轨62形成滑动副,所述下滑槽521的内侧的侧面和顶面与所述第一下部621之间具有间隙,所述下滑槽521和所述下滑轨62在竖向上相互限位;所述第二上部612和所述第二下部622呈十字交叉设置,使得所述上滑槽511和所述下滑槽521呈十字交叉设置,所述上滑轨61和所述下滑轨62呈十字交叉设置。
抗拔连接件6上部为正T形、下部为倒T形,且正T形和倒T形呈十字交叉设置,正T形的第一上部611滑动设于所述上滑槽511内,与上滑槽511之间具有间隙,由两个上L形板513向上限位第一上部611,类似于卯榫结构,且能够实现相对滑动和转动;倒T形的第一下部621滑动设于所述下滑槽521内,与下滑槽521之间具有间隙,由两个下L形板523向下限位第一下部621,类似于卯榫结构,且能够实现相对滑动和转动;两个滑动副的滑动方向呈十字交叉,能够分别对应于顺桥向和横桥向,释放桥梁水平变形。通过抗拔连接件6将上抗拔榫组件51和下抗拔榫组件52扣在一起,抵抗桥梁地震下的竖向拉拔力。本实施例中,第二上部612和第二下部622之间可以采用焊接成整体,保证抗拔连接件6的整体性;所述抗拔连接件6也可以为一体成型构件,抗拉能力更强。
除外,因为在滑槽和滑轨之间设置间隙用于相对转动,使得滑槽和滑轨之间可能存在碰撞,间隙耐久性不好,容易生锈或者被杂质填充,影响滑动和转动。本实施例中,如图1-图5所示,在滑槽和滑轨部分或全部接触的位置设置有高阻尼橡胶块9,高阻尼橡胶块9能够在滑槽和滑轨接触的位置产生挤压变形,进而使得抗拔连接件相对于上抗拔榫组件51和下抗拔榫组件52能够产生一定角度的转动,可适应桥梁水平方向和竖直方向的转角要求,适应桥梁的变形。根据《公路桥梁多级水平力球型支座》JT/T 873-2013要求,本拉拔装置的设计转角不小于±0.02rad。本实施例中,所述上滑槽511内侧的顶面和两侧面分别设有高阻尼橡胶块9,所述上滑槽511内侧的所述高阻尼橡胶块9填充所述上滑槽511和所述第一上部611之间的对应间隙并两侧分别贴合所述上滑槽511和所述第一上部611,使得滑动更加稳定,而且预留有高阻尼橡胶块9变形的空间;所述下滑槽521内侧的底面和两侧面分别设有高阻尼橡胶块9,所述下滑槽521内侧的所述高阻尼橡胶块9填充所述下滑槽521与所述第一下部621之间的间隙并两侧分别贴合所述下滑槽521和所述第一下部621,使得滑动更加稳定,而且预留有高阻尼橡胶块9变形的空间。所述高阻尼橡胶块9的厚度为10mm-20mm,工作温度为-40℃~+60℃,所述高阻尼橡胶块9与所述上滑槽511和所述下滑槽521的内侧壁之间的摩擦系数不大于0.03,其可适应桥梁水平方向和竖直方向的转角要求,同时便于滑动满足横桥向位移和顺桥向位移。
如图3所示,所述顶板512两侧分别沿其纵向间隔设有若干上锚固孔514,上锚固孔514便于上锚固螺栓穿过后安装,便于稳固连接主梁,
如图4所示,所述底板522两侧分别沿其纵向间隔设有若干下锚固孔524,下锚固孔524便于下锚固件的锚杆71穿过后安装,便于稳固连接墩台。
如图1-图2所示,本实施例中,所述上滑槽511沿横桥向设置,所述下滑槽521沿顺桥向设置。
安装时,上拉拔榫组件51、下拉拔榫组件52及抗拔连接件6在工厂整体制作完成,现场通过上预埋螺栓、下锚固件与桥梁形成整体,协同受力。当瞬时地震来临时,上拉拔榫组件51、下拉拔榫组件52及抗拔连接件6紧紧扣死,抵抗竖向拉拔力,确保主梁不脱空或局部损坏,防止结构倾覆;正常使用过程中,上拉拔榫组件51、下拉拔榫组件52及抗拔连接件6处无拉拔力,抗拔连接件6在上拉拔榫组件、下拉拔榫组件处的滑槽内自由滑动,释放水平约束,抗拔连接件6在上拉拔榫组件、下拉拔榫组件处的滑槽内能够做一定角度的转动,满足转角需求,确保结构自由变形。
本实施例所述桥梁抗震拉拔装置,可解决强震区桥梁支座处拉拔力过大,普通拉压支座难以满足受拉要求的问题。与常规的桥梁支座独立设置,互不干扰,仅当地震发生时,才发挥作用,耐久性好。当桥梁支座处承受拉拔力时,该拉拔装置通过滑槽和滑轨形成的榫卯结构,将桥梁上下部结构紧紧扣在一起,确保主梁结构不出现脱空或倾覆。普通的拉拔支座,受支座构造限制,其抗拉承载力仅为竖向承载力的30%左右,本装置通过独立的榫卯结构,大大提高了支座的抗拔承载能力,可为普通抗拉支座承载力的3-5倍,不受支座竖向承载力的影响,且其减小了支座的结构尺寸,减轻了重量,降低了成本,同时安装施工方便、更换维护容易。
同时,该拉拔装置的上抗拔榫组件和下抗拔榫组件设置有滑槽,当桥梁发生顺桥向或者横桥向位移时,桥梁上下部结构之间,十字交叉的抗拔连接件可沿着十字交叉的滑槽滑动,实现支座顺桥向和横桥向的滑动,从而释放水平约束,满足桥梁的正常使用。且该拉拔装置的滑槽内设有高阻尼橡胶块9,能够在滑槽和滑轨接触的位置产生挤压变形,进而使得抗拔连接件相对于上抗拔榫组件51和下抗拔榫组件52能够产生一定角度的转动,可适应桥梁水平方向和竖直方向的转角要求,适应桥梁的变形。该拉拔装置的上抗拔榫组件和下抗拔榫组件采用Q355钢材,承载力高,最大拉拔承载力可达到10MN,远大于常规的拉压支座,当瞬时地震作用时,可充分发挥其抗拉拔性能,防止桥梁脱空,确保结构安全。同时,该拉拔装置仅承受竖向拉拔力,与常规的桥梁竖向受压支座独立设置,结构受力明确,安装方便,且可根据桥梁需求,通过滑槽设置水平位移量,释放水平约束,通过高阻尼橡胶块变形满足转动需求,满足正常运营阶段桥梁变形需求。
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)
1.一种桥梁抗震拉拔装置,其特征在于,包括上抗拔榫组件(51)、下抗拔榫组件(52)和连接于所述上抗拔榫组件(51)和下抗拔榫组件(52)之间的抗拔连接件(6),所述上抗拔榫组件(51)用于固定连接主梁(1),所述下抗拔榫组件(52)用于固定连接于墩台(2),所述上抗拔榫组件(51)和所述抗拔连接件(6)的上部之间以及所述下抗拔榫组件(52)和所述抗拔连接件(6)的下部之间均通过滑槽和滑轨配合形成滑动副,滑槽和滑轨之间具有间隙,滑槽和滑轨在竖向上相互限位,所述上抗拔榫组件(51)和所述抗拔连接件(6)的上部能够沿横桥向或顺桥向中的一个方向相对滑动,所述下抗拔榫组件(52)和所述抗拔连接件(6)的下部能够沿横桥向或顺桥向中的另一个方向相对滑动。
2.根据权利要求1所述的桥梁抗震拉拔装置,其特征在于,所述上抗拔榫组件(51)具有上滑槽(511),所述抗拔连接件(6)的上部具有上滑轨(61),所述上滑槽(511)和所述上滑轨(61)形成滑动副,所述上滑槽(511)和所述上滑轨(61)之间具有间隙,所述上滑槽(511)和所述上滑轨(61)在竖向上相互限位;
所述下抗拔榫组件(52)具有下滑槽(521),所述抗拔连接件(6)的下部具有下滑轨(62),所述下滑槽(521)和所述下滑轨(62)形成滑动副,所述上滑槽(511)和所述上滑轨(61)之间具有间隙,所述下滑槽(521)和所述下滑轨(62)在竖向上相互限位;
所述上滑槽(511)和所述下滑槽(521)呈十字交叉设置,所述上滑轨(61)和所述下滑轨(62)呈十字交叉设置。
3.根据权利要求2所述的桥梁抗震拉拔装置,其特征在于,所述上滑槽(511)包括顶板(512)、两个上L形板(513),两个上L形板(513)相对设置于顶板(512)的底部形成开口向下的所述上滑槽(511);
所述下滑槽(521)包括底板(522)和两个下L形板(523),两个所述下L形板(523)相对设置于所述底板(522)的顶部形成开口向上的所述下滑槽(521);
所述上滑轨(61)包括第一上部(611)和第二上部(612),所述第一上部(611)位于所述第二上部(612)上方,所述上滑轨(61)横截面为T形;所述下滑轨(62)包括第一下部(621)和第二下部(622),所述第一下部(621)位于第二下部(622)下方,所述下滑轨(62)的横截面为倒T形,所述第二上部(612)和所述第二下部(622)呈十字交叉设置;
所述第一上部(611)滑动设于所述上滑槽(511)内,所述上滑槽(511)内侧的侧面和顶面与所述第一上部(611)之间具有间隙,所述第一下部(621)滑动设于所述下滑槽(521)内,所述下滑槽(521)的内侧的侧面和顶面与所述第一下部(621)之间具有间隙。
4.根据权利要求3所述的桥梁抗震拉拔装置,其特征在于,所述上滑槽(511)内侧的顶面和两侧面分别设有高阻尼橡胶块(9),所述上滑槽(511)内侧的所述高阻尼橡胶块(9)填充所述上滑槽(511)和所述第一上部(611)之间的对应间隙并两侧分别贴合所述上滑槽(511)和所述第一上部(611);
所述下滑槽(521)内侧的底面和两侧面分别设有高阻尼橡胶块(9),所述下滑槽(521)内侧的所述高阻尼橡胶块(9)填充所述下滑槽(521)与所述第一下部(621)之间的间隙并两侧分别贴合所述下滑槽(521)和所述第一下部(621)。
5.根据权利要求4所述的桥梁抗震拉拔装置,其特征在于,所述高阻尼橡胶块(9)的厚度为10mm-20mm,所述高阻尼橡胶块(9)与所述上滑槽(511)和所述下滑槽(521)的内侧壁之间的摩擦系数不大于0.03。
6.根据权利要求3所述的桥梁抗震拉拔装置,其特征在于,所述抗拔连接件(6)为一体成型构件。
7.根据权利要求3所述的桥梁抗震拉拔装置,其特征在于,所述顶板(512)两侧分别沿其纵向间隔设有若干上锚固孔(514),所述底板(522)两侧分别沿其纵向间隔设有若干下锚固孔(524)。
8.根据权利要求3所述的桥梁抗震拉拔装置,其特征在于,所述上滑槽(511)沿横桥向设置,所述下滑槽(521)沿顺桥向设置。
9.根据权利要求1-8任一所述的桥梁抗震拉拔装置,其特征在于,还包括上调平钢板(41)和下预埋钢板(42),所述上抗拔榫组件(51)通过上锚固螺栓(8)穿过上调平钢板(41)并锚固于主梁(1),所述下抗拔榫组件(52)通过下锚固件(7)穿过下预埋钢板(42)锚固于支承垫石(3)和墩台(2)。
10.根据权利要求9所述的桥梁抗震拉拔装置,其特征在于,所述下锚固件(7)包括锚杆(71)和若干钢环(72),所述钢环(72)与所述锚杆(71)同轴心,所述钢环(72)设于所述锚杆(71)外侧。
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