[发明专利]一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置

说明书

本发明提出了一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，属于桥梁抗倾覆技术领域，包括顶板，连接城市桥梁上部结构，并且所述顶板的下面设置有导槽；以及阻尼元件，连接城市桥墩；其中，所述阻尼元件的上部设置在所述导槽内，并适应城市桥梁的横桥向和纵桥向的水平位移，同时给城市桥梁提供横桥向屈服力。本发明能够显著提升桥梁抗倾覆能力，且在意外严重超偏载作用下改变桥梁破坏属性，将原本无任何预兆体系瞬态破坏转变为具有明显弹塑性变形过程的薄钢板受拉破坏过程；同时在地震作用下主梁相对于桥墩的横、竖向位移均受到该装置的约束，能够显著提升城市桥梁抵抗地震倾覆破坏的能力。

技术领域

本发明涉及一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，属于桥梁抗倾覆技术领域。

背景技术

为了节约并充分利用空间，城市桥梁较多采用多跨连续的宽幅主梁为上部结构，中间墩多为独柱式桥墩或横桥向宽度较小的框架式桥墩，在意外超偏载作用下，易发生主梁横向侧翻倾覆失稳破坏。此外，在正常工作或多遇地震发生时，桥梁可以依靠桥梁支座的摩擦力满足使用要求。但在飓风、罕遇地震等极限工况下，城市桥梁支座承受的水平荷载较大，产生较大的水平位移，也易造成城市桥梁倾覆破坏。现有的抗倾覆装置主要是脆性混凝土挡块，但是，在工程实际中发现，混凝土挡块易发生脆性剪切破坏而失效，导致城市桥梁倾覆破坏。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，能够显著提升桥梁抗倾覆能力，且在意外严重超偏载作用下改变桥梁破坏属性，将原本无任何预兆体系瞬态破坏转变为具有明显弹塑性变形过程的薄钢板受拉破坏过程；同时在地震作用下主梁相对于桥墩的横、竖向位移均受到该装置的约束，能够显著提升城市桥梁抵抗地震倾覆破坏的能力。

本发明提出了一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，包括：

顶板，连接城市桥梁上部结构，并且所述顶板的下面设置有导槽；以及

阻尼元件，连接城市桥墩；

其中，所述阻尼元件的上部设置在所述导槽内，并适应城市桥梁的横桥向和纵桥向的水平位移，同时给城市桥梁提供横桥向屈服力。

本发明的进一步改进在于，所述阻尼元件包括上水平板和下水平板，所述上水平板和所述下水平板之间均匀设置有若干竖直板；其中，所述上水平板、所述下水平板和所述竖直板均具有一定的弹性。

本发明的进一步改进在于，所述顶板的下面设置有两个对称的截面为L型的导块，所述导块包括竖直设置的竖向导板和设置在所述竖向导板底部的横向导板；两个所述导块之间形成所述导槽。

本发明的进一步改进在于，所述上水平板设置在所述导槽内，所述竖直板的侧面与所述横向导板的侧边之间设置有滑动摩擦副。

本发明的进一步改进在于，所述滑动摩擦副包括设置在所述竖直板侧面的金属板，以及设置在所述横向导板的侧面的耐磨板。

本发明的进一步改进在于，所述上水平板和所述下水平板上均匀等间距布置若干方形孔，所述竖直板插接在所述方形孔内并通过焊接的方式与所述方形孔固定相连。

本发明的进一步改进在于，所述顶板上设置有若干上锚固钢棒，所述上锚固钢棒的上部连接所述城市桥梁上部结构，下端通过上锚固螺栓固定在所述顶板上。

本发明的进一步改进在于，所述下水平板上设置有若干下锚固钢棒，所述下锚固钢棒的下部连接城市桥墩，上端通过下锚固螺栓固定在所述下水平板上。

本发明的进一步改进在于，所述竖直板的数量为两个或三个。

本发明的进一步改进在于，所述竖直板的间距为28-33mm，竖直板的厚度在25-30mm之间；上水平板和所述下水平板的厚度均大于所述竖直板的厚度，并且所述上水平板的宽度小于所述下水平板的宽度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：