本發明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的橋梁抗震擋塊構造。

背景技術：

近年來我國經歷了幾次大地震，由于各種橋梁減隔震措施或構造設計不合理而致使橋梁結構產生損傷甚至發生災難性倒塌事故已屢見不鮮，這將對地震災區的救援重建工作產生嚴重的影響，增加震后維修加固費用，因此如何保證橋梁結構滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”始終都是橋梁工程研究的熱點課題，進而達到減少地震災害給人們帶來的直接與間接經濟損失。

在強烈的地震動作用下，梁體易產生較大的橫橋向位移，若在橫向擋塊上沒有設置合理有效的緩沖消能構造，易造成擋塊局部被撞壞甚至發生橫向落梁事故，這不可避免地將增加震后維修加固費用，其主要原因是在地震作用下梁體對擋塊的撞擊作用沒有得到有效的緩沖或削減，同時在撞擊過程中的能量也沒有被耗散掉。

本申請人通過閱讀大量國內外文獻及橋梁抗震、減隔震方面的專利后發現很多橋梁減隔震裝置均是從抗震擋塊自身出發，很少從抗震擋塊外增設緩沖消能抗震構造方面著手，同時這些裝置的制造工藝較復雜且造價較高。鑒于此，本申請人一直致力于開發一種緩沖消能的橋梁抗震擋塊構造，實現在強烈的地震動作用下，該構造可以非常有效地削弱梁體對抗震擋塊的撞擊作用并耗散地震能量，約束梁體過大的橫橋向位移，減少橫橋向落梁事故的發生，保證整個抗震救災生命線工程的暢通和降低震后橋梁結構維修加固費用。

技術實現要素：

鑒于現有技術和裝置、構造的上述不足，本發明提出了一種實現在強烈的地震動作用下可以非常有效地削弱梁體對抗震擋塊的撞擊作用并耗散地震能量，約束梁體過大的橫橋向位移，減少橫橋向落梁事故的發生，保證整個抗震救災生命線工程的暢通和降低震后橋梁結構維修加固費用的緩沖消能的橋梁抗震擋塊構造。

為達到上述目的，本發明提供了一種緩沖消能的橋梁抗震擋塊構造：

一種緩沖消能的橋梁抗震擋塊構造，設置在蓋梁與梁體的結合部。蓋梁頂面上設置有減隔震支座，梁體支撐于所述減隔震支座上，蓋梁兩端部分別設置有混凝土抗震擋塊；若干波浪式鋼筋平直段端部嵌固于混凝土抗震擋塊中，鋼筋的波浪式部分裸露于擋塊外表面與梁體外表面之間；梁體預埋件上與波浪式鋼筋對應部位焊接有一塊與所述波浪式鋼筋相垂直的鋼板；波浪式鋼筋的裸露部分和鋼板懸臂端端部上包裹一層橡膠。

進一步地，所述波浪式鋼筋裸露部分成“M”形，所述鋼筋平直段端部與混凝土抗震擋塊內配置的鋼筋聯接。在所述混凝土抗震擋塊澆筑前，所述波浪式鋼筋平直段端部應先與混凝土抗震擋塊內配置的鋼筋綁扎在一起，所述波浪式鋼筋裸露部分成M形。

進一步地，所述波浪式鋼筋和所述鋼板上所包裹的橡膠層在抗震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波浪式鋼筋裸露部分固定在一起。

進一步地，所述鋼板懸臂端端部寬度大于所述波浪式鋼筋的分布寬度。

本發明所提供的緩沖消能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）本發明由于設置有波浪式鋼筋，強烈的地震動作用下梁體沿橫橋向運動時梁體預埋件上焊接的鋼板首先與波浪式鋼筋外包橡膠層接觸，可以對梁體撞擊作用起到很好的緩沖效果，同時由于波浪式鋼筋存在初始的彎曲變形，波浪式鋼筋在整個抗震擋塊構造中成為薄弱部分，在鋼板對波浪式鋼筋的撞擊過程中可以進一步發生彎曲變形，耗散地震能量，并且波浪式鋼筋發生彎曲變形時也對梁體撞擊起到了緩沖作用猶如彈性支撐，地震作用下梁體與擋塊的撞擊作用將可以得到進一步的減小，整個過程對混凝土抗震擋塊起到了很好的緩沖與保護作用，并且也充分發揮了鋼筋較好的延性和包裹的橡膠層來緩沖撞擊作用和耗散地震能量。

2）本發明的緩沖效果可通過改變波浪式鋼筋參數等進行調節，以滿足不同橋梁結構的抗震需求。

3）本發明的施工便捷，成本較低，具有較大的工程應用價值。

附圖說明

圖1為具體實施例緩沖消能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B處放大示意圖。

圖4為圖1的波浪式鋼筋包裹橡膠層部分的鋼筋斷面放大示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的構思、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發明的一種實施方式的緩沖消能的橋梁抗震擋塊構造。如圖1—圖4所示，該橋梁抗震擋塊包括蓋梁1、梁體2、若干波浪式鋼筋3，所述蓋梁1的頂面上設置有減隔震支座4，所述梁體2支撐于所述減隔震支座4上，在所述蓋梁1的兩端部分別設置有混凝土抗震擋塊5，所述波浪式鋼筋3的平直段端部嵌固于所述抗震擋塊5中，在所述梁體預埋件6上焊接有一塊與所述波浪式鋼筋垂直的鋼板7，在所述波浪式鋼筋3的裸露部分和所述鋼板7的懸臂端端部上包裹一層橡膠8。

具體的，根據橋梁結構實際抗震或減隔震設計的需要，預先將一定長度、數量、直徑的鋼筋中部彎成波浪的形狀如圖3所示，用細鋼絲將橡膠層8固定于波浪式鋼筋3上，然后將波浪式鋼筋平直段端部與擋塊內配置的鋼筋綁扎在一起，最后澆筑混凝土形成帶波浪式鋼筋的橋梁抗震擋塊，然后在梁體預埋件上焊接一塊與波浪式鋼筋垂直的鋼板，鋼板處于波谷位置，并在鋼板懸臂端端部包裹一層橡膠，這樣便形成了緩沖消能的橋梁抗震擋塊構造。本發明結構簡單，傳力路徑明確，施工方便快捷，通過合理的計算分析可達到有效緩沖橋梁梁體對橫向擋塊的撞擊作用，從而提高橋梁結構的整體抗震性能。

在其他具體實施例中，本實施例的鋼板可替換為波浪式鋼筋。橋梁的縱橋向擋塊、橋臺位置均可以采用本發明。

本實施例的緩沖消能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，該構造的波浪式鋼筋與梁體預埋件上焊接的鋼板端部存在一定的間隙，此時該構造不影響梁體位移及變形，橋梁結構可通過減隔震支座自身來消耗地震能量。

在強烈的地震動作用下梁體橫橋向將發生較大的位移，梁體預埋件上焊接的鋼板與該構造波浪式鋼筋外包的橡膠層接觸，由于波浪式鋼筋初始彎曲變形的存在，在梁體撞擊作用下，波浪式鋼筋可以進一步發生彎曲變形來消耗地震能量，在整個變形過程中對梁體撞擊擋塊起到了很好的緩沖效果并且耗散了地震能量，同時也降低了梁體對擋塊的撞擊作用，有效的降低了橫向擋塊的碰撞破壞和橫向落梁的發生。該構造充分利用了波浪式鋼筋較好的延性來緩沖撞擊作用和耗散地震能量，并顯著提高了橋梁結構的整體抗震性能。

以上所述的僅是本發明的較佳具體實施例。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，無需創造性勞動就可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。