[发明专利]桥梁用三向限位抗震装置及其应用

说明书

本发明涉及桥梁抗震装置及其应用，尤其涉及一种桥梁用三向限位抗震装置及其应用。桥梁用三向限位抗震装置包括墩台，通过支座架设于墩台上的梁体；钢棒下部与墩台锚固，钢棒上端与梁体内纵向预埋的第一钢管之间设有间隙，连接索的下端与钢棒上端固定，连接索的中部设有松弛段，该松弛段的形变量与梁体竖向设计行程适配，连接索的上端锚固于第一钢管外侧的梁体内。本发明解决了现有技术存在的无法实现多向限位或构件设置密集等问题。具有适用范围广、设置灵活、施工便捷等优点。

技术领域

本发明涉及桥梁抗震装置及应用，尤其涉及一种桥梁用三向限位抗震装置及其应用。

背景技术

我国因位于太平洋地震带及亚欧地震之间而属于强震多发国家。地震的特点是发生频率高、强度大，分布范围广，震后灾害严重。在抗震救灾中，交通运输网是抢救人民生命财产安全和尽快回复生产、减轻次生灾害的重要环节，桥梁作为生命线系统工程中重要组成部分，其抗震设计的技术提升完善一直存在迫切需求。

历次大地震的震害表明，抗震措施可以起到有效减轻震害的作用，而其所耗费的工程代价往往较低。其中设置可靠的抗震限位设施，结合桥梁结构合理的抗震体系选择，可融合成为提高桥梁结构抗震性能的综合设计，有效的防止上部结构坠毁、或撞毁相邻梁体及下部结构等震害。

限位抗震设施(即梁体位移约束装置)不仅是简单的位移阻挡装置，应为兼顾阻止偶然地震力作用下超限变形发生，且可适应日常运营状态下合理变形需求的特定装置，其位移允量的界定和实现是限位设施设置的关键。由于工程环境、桥梁体系、结构线形、材料选取以及外界作用组合的不同，每座桥的梁体变形趋势都具有特异性。伴随抗震理念的提升，传统限位抗震设施很难独立兼顾正常及抗震变位的复核性需求，往往采用横、纵、竖向限位单一或其二结合的装置，而后组合设置。

《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)中规定：

5.1.2公路桥梁的地震作用，应按下列原则考虑。

1.一般情况下，公路桥梁可只考虑水平向地震作用，直线桥可分别考虑顺桥向X和横桥向Y的地震作用。

2.满足下列条件之一时，应同时考虑水平向和竖向地震作用。

1)A类桥梁。

2)抗震设防烈度为Ⅸ度地区的桥梁。

3)抗震设防烈度为Ⅷ度地区且竖向地震作用引起的地震效应很显著的桥梁。

在上述规范“11抗震措施”中明确规定了抗震措施的设置原则：

除一级抗震措施没有要求独立的限位装置外，其他等级均要求设置限位装置，二级抗震措施要求“11.3.7梁式桥应在横桥向和纵桥向设置防止上部结构落梁的挡块或抗震锚栓”，三级抗震措施要求“11.4.3应采用合理的限位装置，防止结构相邻构件产生过大的相对移动”、“11.4.11桥面不连续的简支梁(板)桥，宜采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵向落梁的措施。连续梁和桥面连续简支梁(板)桥，应采取防止横向产生较大位移的措施”，四级抗震措施要求“11.5.6桥梁活动支座应采取限制其竖向位移的措施”，明确指出了竖向限位的要求。

现有限位抗震设施包括梁体限位和梁墩限位，梁体限位一般设置在两片梁体间，避免梁体纵向位移超限，但无法防止多片梁体整体落梁；另一种梁墩限位，大多只考虑水平方向位移，超出设计位移即限位，而竖向位移相对水平位移要小的多，限位装置很难发挥作用。因地震波为多向，故地震来临面对持续竖向地震波，即使不发生落梁事故，也会对梁体造成较大损害，影响后续的救援及灾后重建。

或者采用多种单向限位抗震设施的联合使用，在有限的上下部支承连接空间中，完成多处、多向安装布设，对于桥梁尤其中小型桥梁存在构件设置密集、安装局促、定位困难、景观性差等缺点，对施工、验收、使用、养护等环节均有不利影响。

申请人检索的背景技术包括：