【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及橋梁工程領(lǐng)域，尤其涉及到一種耗能性橋梁防震擋塊構(gòu)造及防震方法。

背景技術(shù)：

抗震設(shè)計中，為了防止主梁橫向掉落，橋梁的蓋梁外緣都設(shè)置了防震擋塊這一構(gòu)造措施。但是由于現(xiàn)在擋塊與蓋梁剛性連接，設(shè)置比較隨意，地震時擋塊常常會由于主梁的沖擊發(fā)生破壞，并且嚴(yán)重時常常會引起蓋梁、臺帽的損壞。嚴(yán)重阻礙了震后的快速重建工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有的橋梁防震擋塊在地震發(fā)生時常常會發(fā)生破壞，并引起蓋梁、臺帽的損壞，阻礙了震后的恢復(fù)工作的開展，本發(fā)明的目的在于提供一種耗能性橋梁防震擋塊構(gòu)造及防震方法，能夠解決防震擋塊容易毀壞的問題，通過對地震能量的耗散，達(dá)到保護防震擋塊的目的。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種耗能性橋梁防震擋塊構(gòu)造，包括蓋梁和設(shè)置在蓋梁上的主梁，蓋梁的外緣設(shè)置有橋梁防震擋塊，橋梁防震擋塊的內(nèi)緣與主梁的外緣相抵，橋梁防震擋塊包括混凝土塊和設(shè)置在混凝土塊內(nèi)緣的彈性擋塊，彈性擋塊的內(nèi)緣與主梁的外緣相抵。

所述彈性擋塊包括錨固鋼板和承壓鋼板，錨固鋼板和承壓鋼板之均勻間設(shè)置有若干個減震器，減震器的兩端分別與錨固鋼板和承壓鋼板連接，錨固鋼板與混凝土塊固定連接。

所述減震器包括減震彈簧，減震彈簧的兩端通過第一連接座和第二連接座分別與錨固鋼板和承壓鋼板連接。

所述減震彈簧的軸心設(shè)置有用于當(dāng)減震彈簧受壓后鎖定減震彈簧長度的鎖緊裝置。

所述鎖緊裝置包括限位套桿和限位套筒，限位套桿、限位套筒和減震彈簧同軸設(shè)置，限位套筒的一端與第二連接座連接，另一端為自由端，限位套桿的一端與第一連接座連接，另一端為自由端且伸入限位套筒的自由端內(nèi)，限位套桿上設(shè)置有限位齒塊，限位套筒的筒壁上開設(shè)有與限位齒塊配合的限位孔，通過限位齒塊與限位孔的配合，使得減震彈簧受壓后長度鎖定為壓縮后的長度。

所述限位套桿上對稱設(shè)置有若干個限位齒塊，限位齒塊貫穿限位套桿的桿壁設(shè)置，其內(nèi)端設(shè)置在限位套桿內(nèi)并進(jìn)行限位，外端處于限位套桿的外部，限位套桿的內(nèi)腔設(shè)有限位彈簧一，限位彈簧一的兩端分別與沿限位套桿徑向?qū)ΨQ設(shè)置的限位齒塊的內(nèi)端部連接，限位彈簧一用于使限位齒塊的外端向外伸出。

所述限位套筒的內(nèi)腔設(shè)置有限位彈簧二，限位彈簧二一端與限位套桿的自由端相抵，另一端與限位套筒內(nèi)底相抵。

一種耗能性橋梁防震方法，包括如下步驟：

當(dāng)主梁受到?jīng)_擊后沿橫向撞擊橋梁防震擋塊時，橋梁防震擋塊的彈性擋塊發(fā)生變形吸收能量進(jìn)行防震，固定設(shè)置在蓋梁外緣的橋梁防震擋塊的混凝土塊對彈性擋塊進(jìn)行限位。

所述彈性擋塊包括錨固鋼板和承壓鋼板，錨固鋼板和承壓鋼板之均勻間設(shè)置有若干個減震器，減震器的兩端分別與錨固鋼板和承壓鋼板連接，錨固鋼板與混凝土塊固定連接，減震器包括減震彈簧，減震彈簧的兩端通過第一連接座和第二連接座分別與錨固鋼板和承壓鋼板連接，減震彈簧的軸心設(shè)置有用于當(dāng)減震彈簧受壓后鎖定減震彈簧長度的鎖緊裝置，當(dāng)彈性擋塊發(fā)生變形后，鎖緊裝置將減震彈簧受壓后長度鎖定為壓縮后的長度。

所述鎖緊裝置包括限位套桿和限位套筒，限位套桿、限位套筒和減震彈簧同軸設(shè)置，限位套筒的一端與第二連接座連接，另一端為自由端，限位套桿的一端與第一連接座連接，另一端為自由端且伸入限位套筒的自由端內(nèi)，限位套桿上設(shè)置有限位齒塊，限位套筒的筒壁上開設(shè)有與限位齒塊配合的限位孔，通過限位齒塊與限位孔的配合，當(dāng)彈性擋塊發(fā)生變形后，限位套桿進(jìn)一步伸入限位套筒內(nèi)，同時限位套桿上的限位齒塊被限位套筒的筒壁擠壓后收縮至限位套桿內(nèi)，當(dāng)限位齒塊運動至限位孔處時，限位齒塊的外端從限位套桿中伸出并貫穿限位孔，通過限位齒塊與限位孔能夠使限位套桿與限位套筒位置相對固定，進(jìn)而使減震彈簧受壓后長度鎖定為壓縮后的長度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明的耗能性橋梁防震擋塊構(gòu)造通過在蓋梁的外緣設(shè)置有橋梁防震擋塊，橋梁防震擋塊包括混凝土塊和設(shè)置在混凝土塊內(nèi)緣的彈性擋塊，彈性擋塊的內(nèi)緣與主梁的外緣相抵，因此當(dāng)主梁受到?jīng)_擊(如地震引起)后沿橫向撞擊橋梁防震擋塊時，橋梁防震擋塊的彈性擋塊發(fā)生變形進(jìn)行緩沖以及吸收能量進(jìn)行防震，達(dá)到保護防震擋塊的目的。

進(jìn)一步的，彈性擋塊包括錨固鋼板和承壓鋼板，錨固鋼板和承壓鋼板之均勻間設(shè)置有若干個減震器，減震器的兩端分別與錨固鋼板和承壓鋼板連接，錨固鋼板與混凝土塊固定連接，通過承壓鋼板能夠在地震時，將主梁撞擊力均勻傳給減振器，將能量極大耗散掉，既起到緩沖吸能的作用，有保證了整個結(jié)構(gòu)的完整性。

進(jìn)一步的，減震彈簧的軸心設(shè)置有用于當(dāng)減震彈簧受壓后鎖定減震彈簧長度的鎖緊裝置，因此當(dāng)彈性擋塊發(fā)生變形后，鎖緊裝置將減震彈簧受壓后長度鎖定為壓縮后的長度，因此使減震彈簧在受壓后不會再向外釋放彈性勢能，混凝土塊就不會因為減震彈簧的回復(fù)力側(cè)向受壓而發(fā)生破壞。

進(jìn)一步的，限位套筒的內(nèi)腔設(shè)置有限位彈簧二，限位彈簧二一端與限位套桿的自由端相抵，另一端與限位套筒內(nèi)底相抵，通過限位彈簧二能夠使限位套桿自由端的端部始終處于限位套筒的中間，避免了限位套桿對限位套筒內(nèi)壁的擠壓破壞，從而保證了彈性擋塊工作時的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的耗能性橋梁防震擋塊構(gòu)造，通過在傳統(tǒng)的防震擋塊與橋梁主梁之間設(shè)置了高阻尼彈簧減振器，通過限位套筒上的限位孔與限位齒塊將地震時主梁傳來的地震能量耗散，并使能量儲存在高阻尼彈簧減振器中從而保護了防震擋塊，保護了蓋梁、臺帽。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明的耗能性橋梁防震擋塊構(gòu)造作用位置示意圖；

圖2是本發(fā)明橋梁防震擋塊正剖面圖；

圖3是本發(fā)明橋梁防震擋塊側(cè)視剖面圖；

圖4是本發(fā)明減震器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的鎖定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-橋梁防震擋塊，2-混凝土塊，3-減振器，4-承壓鋼板，5-錨固鋼板，6-錨固螺栓，7-橡膠板，8-限位套桿，9-限位彈簧一，10-限位彈簧二，11-限位齒塊，12-限位孔，13-限位套筒，14-蓋梁，15-主梁，16-第一連接座，16-1第二連接座，17-減震彈簧。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1-圖5所示，本發(fā)明的耗能性橋梁防震擋塊構(gòu)造，包括蓋梁14和設(shè)置在蓋梁14上的主梁15，蓋梁14的外緣設(shè)置有橋梁防震擋塊1，橋梁防震擋塊1的內(nèi)緣與主梁15的外緣相抵，橋梁防震擋塊1包括混凝土塊2和設(shè)置在混凝土塊2內(nèi)緣的彈性擋塊，彈性擋塊的內(nèi)緣與主梁15的外緣相抵，混凝土塊2是傳統(tǒng)的橋梁防震擋塊，具有傳統(tǒng)的橋梁防震擋塊功能，防止地震時主梁發(fā)生落梁震害。

如圖2-圖5所示，彈性擋塊包括錨固鋼板5和承壓鋼板4，錨固鋼板5和承壓鋼板4之均勻間設(shè)置有若干個減震器3，減震器3的兩端分別與錨固鋼板5和承壓鋼板4連接，錨固鋼板5與混凝土塊2固定連接；減震器3包括減震彈簧17，減震彈簧17的兩端通過第一連接座16和第二連接座16-1分別與錨固鋼板5和承壓鋼板4連接；

減震彈簧17的軸心設(shè)置有用于當(dāng)減震彈簧17受壓后鎖定減震彈簧17長度的鎖緊裝置；鎖緊裝置包括限位套桿8和限位套筒13，限位套桿8、限位套筒13和減震彈簧17同軸設(shè)置，限位套筒13的一端與第二連接座16-1連接，另一端為自由端，限位套桿8的一端與第一連接座16連接，另一端為自由端且伸入限位套筒13的自由端內(nèi)，限位套桿8上設(shè)置有限位齒塊11，限位套筒13的筒壁上開設(shè)有與限位齒塊11配合的限位孔12，通過限位齒塊11與限位孔12的配合，使得減震彈簧17受壓后長度鎖定為壓縮后的長度，限位套筒13的內(nèi)腔設(shè)置有限位彈簧二10，限位彈簧二10一端與限位套桿8的自由端相抵，另一端與限位套筒13內(nèi)底相抵；

限位套桿8上對稱設(shè)置有若干個限位齒塊11，限位齒塊11貫穿限位套桿8的桿壁設(shè)置，其內(nèi)端設(shè)置在限位套桿8內(nèi)并進(jìn)行限位，外端處于限位套桿8的外部，限位套桿8的內(nèi)腔設(shè)有限位彈簧一9，限位彈簧一9的兩端分別與沿限位套桿8徑向?qū)ΨQ設(shè)置的限位齒塊11的內(nèi)端部連接，限位彈簧一用于使限位齒塊11的外端向外伸出。

如圖2和圖3所示，錨固鋼板5和承壓鋼板4之間沿周向設(shè)置有橡膠板7，橡膠板7起到一個密閉作用，避免防震擋塊的毀壞，同時通過其變形能力，更好的配合減振器3的耗能作用。

如圖4和圖5所示，限位套桿8沿其長度方向能夠設(shè)置多組限位齒塊11，限位套筒13沿其長度方向?qū)?yīng)設(shè)置多組限位孔12，當(dāng)限位套桿8插入限位套筒13后，通過多組限位齒塊11和限位孔12的綜合配合作用能夠?qū)p震彈簧施加較大且穩(wěn)定的拉緊力，使得減震彈簧壓縮后的長度能夠穩(wěn)定地鎖定為壓縮后的長度。

限位齒塊11處于限位套桿8外部的端部朝向限位套筒13的一側(cè)設(shè)置為傾斜面，以便于限位套桿8插入限位套筒13時，限位套筒13的筒壁與限位齒塊接觸后限位齒塊能夠靈活地縮回限位套桿內(nèi)，進(jìn)而使限位套桿能夠順利插入限位套筒內(nèi)；限位齒塊11處于限位套桿8外部的端部背向限位套筒13的一側(cè)設(shè)置為平面，當(dāng)限位套桿8和限位套筒13由于減震彈簧的回復(fù)力產(chǎn)生遠(yuǎn)離的趨勢，該平面部分能夠卡在限位孔處，使得限位齒塊無法縮回至限位套桿內(nèi)，進(jìn)而使得限位套桿8無法從限位套筒13內(nèi)向外運動，從而保證了減震彈簧壓縮后的長度能夠穩(wěn)定地鎖定為壓縮后的長度。

限位套筒13的自由端內(nèi)端口設(shè)置有倒角，因此能夠保證限位齒塊11與限位套筒的端口接觸時，順利地縮回至限位套桿內(nèi)，防止限位齒塊被卡住而無法順利縮回。

減振器3為高阻尼彈簧減振器具有低頻率，阻尼大優(yōu)點，能極大耗散地震能量，并且具有安裝更換方便，使用安全可靠，工作壽命長，對工作環(huán)境適應(yīng)性強等特點；

承壓鋼板4具有較大剛度，可以在地震時，將主梁撞擊力均勻傳給減振器3，將能量極大耗散掉；

錨固鋼板5更好的將減振器3與混凝土塊2錨固在一起；

限位彈簧一9可以將限位齒塊11彈出并與限位孔12的配合使用，起到將地震能量鎖定在高阻尼彈簧減震器中的作用；

使用時，地震帶來的沖擊力使主梁15沿著橫向撞擊橋梁防震擋塊1，當(dāng)主梁15撞擊到承壓鋼板4時，將引起減振器3的壓縮，使限位套筒13發(fā)生移動并撞擊到限位齒塊11，使限位齒塊11收縮，當(dāng)限位孔12運動到限位齒塊11的位置時，限位齒塊11伸出，插入到限位孔12中，實現(xiàn)地震能量的鎖定，從而避免了地震沖擊力對混凝土塊2的破壞，從而保護了橋梁防震擋塊，避免其發(fā)生破壞，同時保護了蓋梁14，并防止了主梁15發(fā)生落梁病害。

本發(fā)明的有益效果：

本防震擋塊構(gòu)造利用高阻尼彈簧減振器，將地震能量耗散并儲存起來，避免了地震力對防震擋塊的損壞，避免了橋梁主梁落梁，保護了橋梁的安全。大大簡化了橋梁的震后修復(fù)工作，為搶救生命和財產(chǎn)提高了效率，同時減小了維修橋梁的經(jīng)濟的代價。