本實用新型涉及橋梁抗震和橋梁減隔震的技術領域,特別涉及一種緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構造。
背景技術:
我國是一個地震多發國家,近年來多次地震災害表明,由于橋梁結構自身抗震不足、減隔震措施設計不合理而使結構構件產生損傷甚至發生災難性倒塌事故已屢見不鮮,嚴重影響地震災區的救援以及災后重建工作,給人們帶來了巨大的直接和間接經濟損失,如何確保橋梁結構在地震中的安全,如何選擇與設計性能優越的抗震和減隔震裝置以達到提高橋梁抗震性能的目的,始終是橋梁工程發展中的重要課題。
在強震作用下,梁體的橫橋向位移較大,橫向擋塊易發生撞擊破壞,嚴重時將發生橫向落梁事故,進而影響地震災區的救援以及災后重建工作,震后維修加固費用較大,其主要原因是在強震作用下梁體對擋塊的撞擊作用沒有得到有效的緩沖,同時在撞擊過程中的能量也沒有被耗散。
本申請人閱讀大量國內外文獻及橋梁抗震、減隔震專利發現現有的很多橋梁減隔震裝置制造工藝復雜、施工不便捷且造價較高。鑒于此,本申請人一直致力于開發一種緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構造,實現在中震、強震作用下,該擋塊能有效地緩沖梁體對橫向擋塊的撞擊作用和耗散地震能量,約束梁體過大的橫橋向位移,避免或降低橫橋向落梁的發生,降低橋梁結構震后維修加固費用和提高橋梁結構整體的抗震性能。
技術實現要素:
鑒于現有技術和裝置的上述不足,本實用新型提出了一種實現在中震、強震作用下,該構造能有效地緩沖梁體對橫向擋塊的撞擊作用和耗散地震能量,約束梁體過大的橫橋向位移,避免或降低橫向落梁的發生,降低橋梁結構震后維修加固費用和提高橋梁結構整體的抗震性能的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構造。
為達到上述目的,本實用新型提供了一種緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構造,包括蓋梁,梁體,所述蓋梁頂面上設置有摩擦擺支座,所述梁體支撐于所述摩擦擺支座上,蓋梁兩端部分別向上延伸形成擋塊;魚鉤形鋼筋嵌固于擋塊中,其端頭一段延伸裸露在擋塊外;裸露段上外包覆有橡膠層。
其附加技術特征為:
所述魚鉤形鋼筋在擋塊澆筑前,先與擋塊內配置的鋼筋綁扎在一起,魚鉤形鋼筋裸露端頭呈圈環狀。
在所述魚鉤形鋼筋上外包橡膠層,擋塊混凝土澆筑前后均可進行。
所述的外包橡膠層可通過細鋼絲綁扎或膠水粘接等與所述魚鉤形鋼筋裸露段固定在一起。
本實用新型所提供的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構造與現有技術相比,具有以下有益效果:
1)本實用新型上由于設置有魚鉤形鋼筋,中震、強震作用下梁體沿橫橋向運動時梁體首先與魚鉤形鋼筋外包橡膠層接觸,可以對撞擊作用起到很好的緩沖效果,同時由于鋼筋初始彎曲變形的存在,魚鉤形鋼筋在整個結構成為薄弱部分,在梁體的撞擊作用下易發生彎曲變形,耗散地震能量,并且魚鉤形鋼筋彎鉤部分向擋塊方向靠近的過程中也對梁體撞擊起到了緩沖作用,地震作用下梁體與擋塊的撞擊作用將得到進一步的減小。整個過程對擋塊起到了一定的緩沖和保護作用,并且也充分發揮了鋼筋較好的延性和較大的彎曲變形來緩沖撞擊作用和耗散地震能量。
2)本實用新型的緩沖效果可通過改變嵌固于擋塊的魚鉤形鋼筋參數進行調節,以滿足不同橋梁結構的抗震需求。
3)本實用新型的施工非常便捷,成本較低,推廣應用價值較大。
附圖說明
圖1為具體實施例緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構造的結構參考圖;
圖2為圖1的A-A截面示意圖;
圖3為圖1的魚鉤形鋼筋彎鉤部分的鋼筋斷面放大示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的構思、具體細節及獲得的技術效果作進一步說明。
圖1示意性地顯示了根據本實用新型的一種實施方式的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構造。如圖1—圖3所示,該橋梁抗震擋塊包括蓋梁1,梁體2,若干魚鉤形鋼筋3,所述蓋梁1頂面設置有摩擦擺支座4,所述梁體2支撐于所述摩擦擺支座4上,在所述蓋梁1的兩端部分別向上延伸形成擋塊5,所述魚鉤形鋼筋3一段嵌固于所述擋塊5中,在所述魚鉤形鋼筋3的裸露段上外包一層橡膠6。
具體的,根據橋梁結構抗震或減隔震設計的需要,預先將一定長度、數量、直徑的鋼筋端部彎成大于180°彎鉤形成若干魚鉤形鋼筋3,用細鋼絲將橡膠層6固定于魚鉤形鋼筋3的彎鉤上,然后將魚鉤形鋼筋與擋塊內配置的鋼筋綁扎在一起,最后澆筑混凝土形成緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構造。本實用新型結構簡單,傳力路徑明確,施工快捷方便,通過合理的計算分析和有限實驗可達到有效緩沖橋梁梁體對橫向擋塊的撞擊作用,從而提高整個橋梁結構的抗震性能和降低橋梁結構震后維修加固費用的目的。
在其他具體實施例中,本實施例的魚鉤形鋼筋還可以同時在擋塊和梁體底板或腹板上,但應錯開布置。橋梁的縱橋向擋塊也可以采用本實用新型。
本實施例的緩沖消能抵御碰撞的橋梁抗震擋塊構造的應用情況如下:
在正常使用荷載和小震作用下,該擋塊的魚鉤形鋼筋與梁體存在一定的間隙,此時橋梁結構可通過摩擦擺支座的往復擺動來消耗地震能量,此時該擋塊不影響梁體位移及變形。
在中震、強震作用下當梁體橫橋向位移過大時將與該擋塊魚鉤形鋼筋外包的橡膠層接觸,由于魚鉤形鋼筋初始彎曲變形的存在,在梁體撞擊作用下,魚鉤形鋼筋為易損構件而擋塊的混凝土部分作為能力保護構件被保護,魚鉤形鋼筋在撞擊過程中將進一步發生彎曲變形,在整個變形過程中對梁體撞擊擋塊起到了良好的緩沖效果并且耗散了地震能量,顯著地降低了梁體對擋塊的撞擊作用,避免或降低橫向擋塊的碰撞破壞和落梁的發生。該擋塊充分發揮了魚鉤形鋼筋較好的延性和較大的彎曲變形來緩沖撞擊作用和耗散地震能量,顯著地提高橋梁結構的抗震性能。
以上所述的僅是本實用新型的較佳具體實施例。對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型創造構思的前提下,無需創造性勞動就可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。