一种桥梁防落梁限位装置

技术领域

本发明涉及桥梁建筑施工技术领域，具体是一种桥梁防落梁限位装置。

背景技术

在地震的作用下，桥梁容易发生梁体纵横向移位、主梁落座、挡块剪坏及上部结构的落梁等震害，在地震发生后，交通线路的畅通对抗震救灾的顺利进行起到了举足轻重的作用，尤其是公路、铁路、城市桥梁等生命线工程，往往因遭受地震破坏后阻断交通，对抗震救灾的开展极为不利。

现有技术在地震发生后，多通过混凝土挡块“硬抗”落梁，不具有分级耗能的能力，不能最大程度地发挥耗能限位作用，且往往缺乏耗能后快速更换的能力，导致桥梁地震损伤部位及损伤程度难以控制，震后难以快速修复。

此外，随着交通流量和车辆荷载的快速攀升，行驶车辆造成的梁体移位越发严重。一方面，桥梁结构在正常使用时，车辆荷载与恒载等作用下，梁体有沿汽车行驶方向滑移的趋势，如曲线梁桥梁体有横向滑移趋势，纵向坡度大的连续梁桥有纵向滑移趋势，例如出现伸缩缝挤死导致桥面隆起的情况，就是车辆行驶的作用积累造成，特别是下部结构布置为单支座(独柱墩)的桥梁，车辆的偏心行驶易导致梁体发生扭转；另一方面，梁体若发生横向移位，随着时间的推移在车辆荷载反复作用下，偏移量越来越大，在偏移到一定程度时发生突变，易导致梁体发生翻转。而在现有技术中缺乏对车辆行驶造成的梁体移位防范，存在着桥梁倾斜坠落的潜在风险，严重威胁人民财产生命安全。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种桥梁防落梁限位装置，同时具备耗能限位与可快速更换修复的能力，构造简单、造价低廉、易于制作安装，能够大大改善桥梁结构的防落梁性能。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种桥梁防落梁限位装置，包括：

侧板，所述侧板固定在梁体上；

上顶板，所述上顶板水平布置，且所述上顶板的一端与侧板固定连接；

下底板，所述下底板水平布置，所述下底板固定在盖梁或桥台上；

在所述上顶板与下底板之间竖直设有若干个竖板，所述竖板的顶端与上顶板固定连接，底端与下底板固定连接；

相邻两个所述竖板之间设有可更换耗能段，所述可更换耗能段水平布置。

优选的，所述侧板与梁体之间留有一定的距离。

优选的，所述侧板包括接头板、预埋在梁体中的预埋钢板，所述预埋钢板与接头板可拆卸连接，所述上顶板的一端固定在接头板上。

优选的，所述预埋钢板远离接头板的一侧设有预埋筋。

优选的，所述预埋钢板与接头板之间通过第一高强螺栓连接。

优选的，所述竖板的顶端与上顶板之间、竖板的底端与下底板之间均通过焊接角焊缝连接。

优选的，所述上顶板与侧板之间通过现场焊缝焊接。

优选的，所述可更换耗能段呈H型，所述可更换耗能段包括耗能件竖向板，所述耗能件竖向板的上下两端均设有耗能件水平板，所述耗能件竖向板的左右两端均设有耗能件垫板，所述耗能件垫板与竖板可拆卸连接。

优选的，所述可更换耗能段通过第二高强螺栓与竖板可拆卸连接。

优选的，所述下底板通过锚栓固定在盖梁或桥台上。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明结构形式合理，可通过局部或整体损伤破坏，分为两个阶段实现耗能限位作用，第一阶段通过可更换耗能段的损伤变形耗散地震能量，装置破坏后仅需对可更换耗能段局部更换便可恢复结构的正常使用功能，第二阶段通过装置整体损伤破坏为代价来确保桥梁结构不发生落梁破坏，实现了防落梁装置同时具备耗能限位与可快速更换修复两个能力，可以最大程度地发挥耗能限位作用，具有良好的应用前景。

2、本发明对比现有的防落梁耗能减震装置，具有构造简单、造价低廉、易于制作安装的特点，在达到相同防落梁装置限位效果的同时，本发明的造价相比已有装置可以显著降低。

3、本发明采用的可更换耗能段，在地震结束后，可以在现场快速替换，极大的缩短震后交通恢复时间，能够最大限度地降低人民群众的生命财产损失。

4、本发明对于车辆荷载作用、地震作用等造成的桥梁上部结构的位移情况全面考虑，均可有效进行限制，能够大大改善桥梁结构的防落梁性能。

5、本发明具备模块化装配能力，可针对桥梁实际工程情况，根据所受车辆荷载作用、所处地震烈度区划等情况全面考虑调整装置构成，如调整可更换耗能段与竖板设置组数，以在不同工程实际下，充分发挥装置耗能限位作用。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的安装示意图A；

附图3是本发明的安装示意图B；

附图4是可更换耗能段的结构示意图。

附图中标号：1、侧板；11、接头板；12、预埋钢板；13、预埋筋；14、第一高强螺栓；2、上顶板；3、下底板；31、锚栓；4、竖板；5、可更换耗能段；51、耗能件竖向板；52、耗能件水平板；53、耗能件垫板；54、第二高强螺栓；6、T梁；7、盖梁；8、墩柱。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1：如附图1-4所示，本发明所述是一种桥梁防落梁限位装置，包括：

侧板1，所述侧板1固定在梁体上；

优选的，为了延长本发明的使用寿命，所述侧板1与梁体之间留有一定的距离，初始状态下，本发明在梁体间安装时，侧板1与梁体接触面之间留适当间距，以便给予结构充分变形空间，有利于释放所述梁体因温度、荷载产生的相对位移，避免桥梁正常使用阶段所述可更换耗能段参与耗能，延长装置使用寿命。

上顶板2，所述上顶板2水平布置，且所述上顶板2的一端与侧板1固定连接；优选的，为方便安装，所述上顶板2与侧板1之间通过现场焊缝焊接。

优选的，为了方便将侧板固定在梁体上，所述侧板1包括接头板11、预埋在梁体中的预埋钢板12，所述预埋钢板12与接头板11可拆卸连接，所述上顶板2的一端固定在接头板11上。

进一步的，为了保证预埋钢板预埋的牢固性，所述预埋钢板12远离接头板11的一侧焊接有至少两个预埋筋13，预埋筋13、预埋钢板12均预埋至T梁6中。

进一步的，为了方便预埋钢板与接头板之间的连接，保证预埋钢板与接头板之间连接的牢固性，所述预埋钢板12与接头板11之间通过第一高强螺栓14连接。

下底板3，所述下底板3水平布置，所述下底板3固定在盖梁或桥台上；

优选的，所述下底板3通过锚栓31固定在盖梁或桥台上，如附图2，在盖梁7上设有与锚栓31相适应的锚栓开孔，将锚栓31插入锚栓开孔中后，在锚栓开孔中灌注砂浆，附图3中，盖梁7的底端为墩柱8。

在所述上顶板2与下底板3之间竖直设有四个竖板4，所述竖板4的顶端与上顶板2固定连接，底端与下底板3固定连接；

优选的，为保证竖板与上顶板、下底板连接的牢固性，所述竖板4的顶端与上顶板2之间、竖板4的底端与下底板3之间均通过焊接角焊缝连接。

相邻两个所述竖板4之间均设有一个可更换耗能段5，所述可更换耗能段5水平布置，所述耗能件垫板53与竖板4可拆卸连接，优选的，为了方便可更换耗能段的更换，所述可更换耗能段5通过第二高强螺栓54与竖板4可拆卸连接。

具体的，所述可更换耗能段5呈H型，可采用H型钢，优选的，如附图4所示，所述可更换耗能段5包括耗能件竖向板51，所述耗能件竖向板51的上下两端均焊接有耗能件水平板52，耗能件竖向板51、耗能件水平板52的长度相同，所述耗能件竖向板51的左右两端均设有耗能件垫板53，耗能件垫板53可采用耗能件钢垫板，耗能件竖向板51、耗能件水平板52的左端均焊接在左侧的耗能件垫板53上，耗能件竖向板51、耗能件水平板52的右端均焊接在右侧的耗能件垫板53上，在两个耗能件垫板53上均设有若干个与第二高强螺栓54相适应的安装孔。

本发明的工作原理：通过锚栓31将下底板3与盖梁7或桥台连接固定，下底板3通过焊接角焊缝与四组竖板4连接，四组竖板4间设置3组可更换耗能段5并通过第二高强螺栓54连接，四组竖板4通过焊接角焊缝与上顶板2固定连接，上顶板2通过焊接的方式与侧板1连接，侧板1外接预埋筋13并同梁体连接固定。

当由于地震、车辆荷载等作用，梁体发生移位时，能量通过侧板1与梁体连接处传导至可更换耗能段5，三组可更换耗能段5通过损伤变形耗散能量，可更换耗能段5破坏后仅需对可更换耗能段5局部更换便可恢复结构的正常使用功能，若可更换耗能段5损伤变形不足以耗散完能量，残余能量将通过装置整体损伤破坏为代价来确保桥梁结构不发生落梁破坏，实现了防落梁装置分级耗能，同时具备耗能限位与可快速更换修复两个能力，具有良好的应用前景。

实施例2：本发明在实施例1的基础上，将竖板4设置为若干组，竖板4的设置组数根据桥梁结构实际所需定制，以在不同工程实际下，充分发挥本发明的耗能能力。

具体的，所述竖板4竖向设置组数为若干组。

具体的，所述可更换耗能段5的组数为所述竖板4设置组数减一。