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一种预制箱梁用多级抗震防落梁装置


技术摘要:
本发明涉及桥梁领域,具体公开了一种预制箱梁用多级抗震防落梁装置,所述防落梁装置设置在相邻两箱梁之间,所述防落梁装置包括筒体、左拉杆、右拉杆、左磁性组件、右磁性组件、左限位板以及右限位板,所述筒体呈圆筒状结构且其两端分别通过左端盖和右端盖封闭,所述筒  全部
背景技术:
当桥梁遭受强烈地震时,桥梁将在瞬间承受很大荷载,从而产生较大位移,产生的 位移超过了梁的搁置长度或因挡块强度不足时会造成落梁,落梁会带来不可挽回的严重损 失。防落梁构造是桥梁结构里面用来抗震,防止梁体坠落或脱开的连接措施构造,目前的通 用做法是在主梁之间增加防落梁构造来防止主梁纵向或者横向的位移。 结构振动问题逐渐成为桥梁、工业和民用建筑结构设计中的关键问题。交通荷载 在桥梁结构上产生竖向振动,地震荷载在建筑结构中产生水平振动,这些振动会导致结构 的提前损伤和倒塌。尤其是地震荷载,具有不可预测的特点。现有桥梁的抗震构造措施中, 如果在桥梁建设初期,防落梁阻尼刚度设计过大,则在遇到频率较高的小地震载荷时,会将 地震载荷频繁地作用于防落梁结构,造成桥梁的小部分位移,使得后续防落梁结构的使用 功能受到限制,如果防落梁阻尼刚度设计过小,在遇到较大的地震载荷时,则耗能减震的效 果不太明显,不能起到防落梁的作用。我国《公路桥梁抗震设计细则》将设计地震分为两个 等级:工程场地重现期较短的e1地震和工程场地重现期较长的e2地震作用;并基于“小震不 坏、中震可修、大震不倒”的分类设防抗震设计原则来实施抗震设计。因此,为了贯彻执行这 些原则,急需提供一种预制箱梁用多级抗震防落梁装置,可以适应于小震时低幅振动作用, 也能适应于大震时的高幅振动的耗散,在遇到高频小幅度地震时,具有良好的耗能效果。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种预制箱梁用多级抗震防落梁装置,通过多 级的耗能设计,可以对桥梁进行多级抗震,既可以适应于小震时低幅振动作用,也能适应于 大震时的高幅振动的耗散,降低了设计成本,使其更符合实际需要。 为达到上述目的,本发明提供如下技术方案: 一种预制箱梁用多级抗震防落梁装置,所述防落梁装置设置在相邻两箱梁之间, 所述防落梁装置包括筒体、左拉杆、右拉杆、左磁性组件、右磁性组件、左限位板以及右限位 板,所述筒体呈圆筒状结构且其两端分别通过左端盖和右端盖封闭,所述筒体内填充有阻 尼液,所述左磁性组件和右磁性组件相互之间磁性连接,所述左磁性组件和右磁性组件分 别滑动设置于筒体的中部且将所述筒体分为左阻尼腔和右阻尼腔,所述左拉杆的一端与所 述左磁性组件固定连接,另一端向左伸出所述筒体的左端盖后与左箱梁连接,所述右拉杆 的一端与所述右磁性组件固定连接,另一端向右伸出所述筒体的右端盖后与相邻的右箱梁 连接,所述左限位板滑动设置于所述左端盖和左磁性组件之间,所述左限位板上开设有若 干连通所述左阻尼腔的第一通孔,所述左磁性组件上开设有连通左阻尼腔和右阻尼腔的第 二通孔,所述右限位板上开设有若干连通所述右阻尼腔的第三通孔,所述右磁性组件上开 设有连通左阻尼腔和右阻尼腔的四通孔,所述左限位板和右限位板之间固定连接有记忆合 3 CN 111549653 A 说 明 书 2/4 页 金连接筋。 进一步,所述左磁性组件和右磁性组件的结构形状相同且相对于筒体的中心对 称,所述左磁性组件包括壳体以及设置在所述壳体内的电磁铁,所述壳体和电磁铁上开设 有供所述记忆合金连接筋通过的过孔,所述电磁铁通过导线连接至电源,所述左拉杆的中 心开设有用于所述导线通过的通道。 进一步,所述壳体包括底壳和盖体,所述盖体与所述底壳可拆卸连接,所述壳体与 盖体之间设置有一空心螺钉,所述空心螺钉与所述过孔螺纹连接。 进一步,所述左拉杆通过左连接组件与所述左箱梁连接,所述右拉杆通过右连接 组件与所述右箱梁连接,所述左连接组件和右连接组件的结构形状相同,所述左连接组件 包括上限位座、下限位座以及设置在上限位座和下限位座之间的挡板,所述左拉杆连接至 所述挡板。 进一步,所述左拉杆和右拉杆的结构形状相同且相对于筒体的中心对称,所述左 拉杆的端部开设有第一台阶和第二台阶,所述挡板的中心开设有中心孔,所述左拉杆穿过 所述中心孔,所述挡板可滑动地设置在第一台阶和第二台阶之间。 进一步,所述筒体的外侧螺纹连接有临时限位钉,所述临时限位钉的端部与所述 左限位板或右限位板的外圆周抵接用于其临时限位。 进一步,所述左端盖和右端盖分别与所述筒体螺纹连接。 进一步,所述左箱梁与所述筒体之间设置有左支撑板,所述左箱梁与所述筒体之 间设置有右支撑板,所述筒体的底部设置在下支撑板,所述下支撑板为弧度与筒体的外侧 相适应的弧形板,所述下支撑板安装在所述桥墩上。 本方案的工作原理及有益效果在于: 本发明预制箱梁用多级抗震防落梁装置,一级耗能通过左磁性组件和右磁性组件 之间的磁性连接力实现,可以应对小型地震或者余震的情况,使得本装置在受到小型地震 时,结构能持续保持稳定,箱梁之间不会发生位移,不会破坏箱梁或者本装置的内部结构, 从而在应对频率较高的小地震后,依然可以在后续继续使用,为后续的地震做准备,满足交 通的需要。 本发明中,所述左磁性组件和右磁性组件分别滑动设置于筒体的中部且将所述筒 体分为左阻尼腔和右阻尼腔,当桥梁受到中型地震的激励时,左磁性组件和右磁性组件的 磁性作用力已经不能满足要求,左磁性组件和右磁性组件分开,两者相对移动从而压缩阻 尼液,阻尼器从左磁性组件和右磁性组件上的通孔溢出,达到阻碍其运动从而耗散能量的 作用,本发明通过阻尼液耗散能量实现二级耗能,能良好地运用于中震的情景,耗散能量更 为平稳,能良好地对箱梁进行一个保护,达到中震不修的目的。 本发明中,如果桥梁受到大型地震的激励时,左磁性组件和右磁性组件相对移动 后分别与左限位板和右限位板接触,带动左限位板和右限位板移动,由于左限位板和右限 位板之间固定连接有记忆合金连接筋,两者在持续移动过程中,可以拉动记忆合金连接筋 变形,记忆合金连接筋变形后对地震进行耗能减震实现三级耗能,由于其耗能特性、形状记 忆效应、超弹性效应以及高阻尼特性,能应对大型地震的情况,耗能效果更好。 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并 且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可 4 CN 111549653 A 说 明 书 3/4 页 以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和 获得。 附图说明 图1为本发明装置的结构示意图; 图2为本发明装置的连接示意图; 图3为本发明左磁性组件的结构示意图; 图4为本发明左限位板的结构示意图; 图5为本发明下支撑板的结构示意图。 附图中标记如下:筒体1、左拉杆2、右拉杆3、左磁性组件4、第二通孔41、壳体42、底 壳421、盖体422、电磁铁43、过孔44、空心螺钉45、右磁性组件5、第三通孔51、左限位板6、第 一通孔61、右限位板7、第四通孔71、左端盖8、右端盖9、左箱梁10、右箱梁11、记忆合金连接 筋12、导线13、电源14、过道15、左连接组件16、上限位座161、下限位座162、挡板163、第一台 阶17、第二台阶18、中心孔19、临时限位钉20、左支撑板21、右支撑板22、下支撑板23。
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