减震榫及弹塑性防落梁限位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种减震榫及弹塑性防落梁限位装置，该减震榫是沿轴心线方向为变截面的榫体；所述弹塑性防落梁限位装置包括梁底预埋套筒组件、墩顶预埋套筒组件及安装于二者之间的减震榫，所述梁底预埋套筒组件埋设于梁底板混凝土内，所述墩顶预埋套筒组件埋设于墩顶混凝土内。本实用新型专利技术构造简单、受力明确、具有减隔震效果，其在桥梁正常工作阶段能自由释放温度力、在地震作用下具有限制桥梁过大位移、减震耗能、防止落梁的功能，安装操作简单。

Damping tenon and elastic-plastic anti falling beam limiting device

The utility model discloses a damping mortise and an elastic-plastic anti-falling beam limit device, which is a mortise with variable cross-section along the axis line; the elastic-plastic anti-falling beam limit device comprises a pre-embedded sleeve component at the bottom of the beam, a pre-embedded sleeve component at the top of the pier and a damping mortise installed between the two, and the pre-embedded sleeve component at the bottom of the beam is embedded. It is embedded in the concrete of the pier bottom and embedded in the concrete of the pier top. The utility model has the advantages of simple structure, definite force bearing and seismic isolation effect. The utility model can freely release the temperature force during the normal working period of the bridge, limit the excessive displacement of the bridge, reduce the energy consumption and prevent the beam from falling under the earthquake action, and has the advantages of simple installation and operation.

【技术实现步骤摘要】
减震榫及弹塑性防落梁限位装置
本技术涉及桥梁减隔震
，尤其涉及一种减震榫及弹塑性防落梁限位装置。
技术介绍
落梁是桥梁震害的主要形式之一，不但发生频次高、破坏性大，而且修复也极为困难。桥梁抗震设计的通常做法是针对不同桥梁结构形式采取各种约束装置以防止桥梁结构在地震作用下发生落梁破坏。目前，常用的防落梁装置有两类：一类是梁与下部结构间相互作用的限位装置，如阻挡型限位装置，包括挡块式限位装置和锚固钢棒式限位装置，该类限位装置直接把主梁的地震力传递到桥墩或桥台；另一类为梁体间直接连接的连梁装置，如预应力钢绞线连接式、缆索连接式、钢板连接式、阻尼器连接式等，该类连梁装置是通过连接各个分离的梁段，使其在地震中各个梁段之间实现地震力的传递。连梁装置不适合铁路桥梁使用，主要原因是采用连梁装置后与梁上的无缝线路形成一个复杂的结构体系，在正常的制动力、温度力作用下，无缝线路的受力复杂化，甚至对轨道扣件产生影响。特别是高速铁路采用整体道床结构，难以把控轨道结构与桥梁梁体之间的相对位移。挡块式限位装置经常用作桥梁包括铁路桥梁的防落梁限位装置，但是这种限位装置的纵向和横向是分开的，由型钢制成，体积偏大。挡块式限位装置的不足表现为：（1）其工作性能受挡块与支承垫石之间的间隙控制。当间隙小时不能有效释放梁体的温度力，当间隙大时在地震发生时会出现挡块与支承垫石的碰撞，从而影响防落梁功能；（2）地震时挡块的受力变形无法准确计算，碰撞效应及其损伤难以估算；（3）梁体位移时，只有一侧的挡块发挥作用，且挡块为各向异性构件，存在明显的弱轴方向。在桥梁抗震或减隔震设计中，梁体与墩身的最大相对水平位移的控制十分重要，一方面是需要限制上部结构不产生过大的震后位移，防止落梁，减少震后修复的难度；另一方面是需要保证减隔震装置不致超过其所容许的最大极限位移，造成减隔震装置的失效或破坏。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种减震榫及弹塑性防落梁限位装置，其构造简单、受力明确、具有减隔震效果，其在桥梁正常工作阶段能自由释放温度力、在地震作用下具有限制桥梁过大位移、减震耗能、防止落梁的功能，安装操作简单。为了实现上述目的，本技术提供一种减震榫，其中该减震榫是沿轴心线方向为变截面的榫体。优选地，该减震榫由低合金结构钢LY345FLL制成。优选地，所述减震榫由上向下依次由上坎固段、变形段及下坎固段连接组成，所述上坎固段为横截面沿轴心线方向由上向下呈渐扩的锥形体，所述变形段为上、下部粗、中部细的凹腰鼓形，所述下坎固段为横截面沿轴心线方向由上向下呈渐缩的倒锥形体。优选地，该减震榫的横截面为圆形。一种弹塑性防落梁限位装置，其中包括梁底预埋套筒组件、墩顶预埋套筒组件及弹性安装于二者之间的所述的减震榫，所述梁底预埋套筒组件埋设于梁底板混凝土内，所述墩顶预埋套筒组件埋设于墩顶混凝土内。优选地，所述梁底预埋套筒组件包括上套筒和下套筒，所述上套筒套接于下套筒的上端，所述下套筒的上端安装有上限位环，所述减震榫的上端抵在上限位环上，所述上限位环与减震榫之间设置有用于释放温度力水平位移的第一间隙。优选地，所述墩顶预埋套筒组件包括套筒，所述套筒的下端安装有下限位环，所述减震榫的下端抵在下限位环上，所述下限位环与减震榫之间设置有用于释放温度力水平位移的第二间隙。优选地，所述下套筒的外表面下部沿周向设置有多个第一加筋肋，所述套筒的外表面上部沿周向设置有多个第二加筋肋。优选地，所述下套筒的下端连接有上承压环，所述套筒的上端连接有下承压环，所述减震榫的上、下端分别穿过上承压环和下承压环。优选地，所述下承压环与减震榫之间设置有橡胶密封圈。优选地，所述上承压环、下承压环、上限位环、下限位环均由强度和硬度高于所述减震榫的材料制成。优选地，所述上套筒、下套筒及套筒均由普通碳素结构钢Q235或低合金钢Q345制成。采用上述方案后，本技术减震榫、弹塑性防落梁限位装置及其安装方法具有以下有益效果：（1）本技术设计构造简单，通过将减震榫设置为由上坎固段、变形段及下坎固段一体连接构成，通过减震榫的弹性变形段来承担梁体传来的车辆制动力，并当制动力消除后减震榫弹性恢复至制动力作用前的工作状态；（2）当地震发生时，本技术减震榫进入塑性工作段并通过减震榫的塑性耗能减小地震力的作用；当高烈度地震发生时，弹塑性减震榫进入塑形耗能工作状态，实现消耗地震能量、延长结构周期，达到减小地震力和防止落梁的目的；（3）本技术的减震榫具有弹塑性变形和循环工作的特点，避免了挡块式防落梁限位装置可能出现的挡块与支承垫石相碰撞的情况，提高了防落梁能力；（4）本技术通过将减震榫的横截面设计为圆形，可以对任意水平方向的地震起到减隔震及限位作用；（5）本技术通过减震榫与上限位环之间的第一间隙、减震榫与下限位环之间的第二间隙的控制，在正常使用状态下弹塑性防落梁装置处于弹性工作状态，并能自由且有效的释放温度力；（6）本技术可以准确计算出地震作用效应，从而实现对桥墩及基础的减隔震设计及控制。附图说明图1为本技术减震榫实施例结构示意图；图2为本技术弹塑性防落梁限位装置的实施例结构示意图；图3为本技术的梁底预埋套筒组件剖视结构示意图；图4为本技术的墩顶预埋套筒组件剖视结构示意图；图5为本技术的上限位环剖视结构示意图；图6为本技术的承压环俯视结构示意图；图7为图6的A-A向剖视结构示意图。具体实施方式下面根据附图所示实施方式阐述本技术。此次公开的实施方式可以认为在所有方面均为例示，不具限制性。本技术的范围不受以下实施方式的说明所限，仅由权利要求书的范围所示，而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。下面结合说明书附图具体的阐述本技术所涉及的减震榫及弹塑性防落梁限位装置及其安装过程。如图1所示本技术减震榫实施例结构示意图，该减震榫1是沿轴心线方向为变截面的榫体。该减震榫1由低合金结构钢LY345FLL制成，其屈强比控制在0.72之下。该材料韧性好，含碳量低于1.35%。减震榫1的低周疲劳试验至少达到12-15次循环。本实施例中减震榫1的横截面形状考虑到地震波方向的不确定性，选择受力对称的圆形截面。该减震榫1由上向下依次包括上坎固段2、变形段3及下坎固段4，并由一根钢棒采用数控机床整体加工而成。其中，上坎固段2为横截面沿轴心线方向由上向下呈渐扩的锥形体。变形段3为上、下部粗、中部细的凹腰鼓形。下坎固段4为横截面沿轴心线方向由上向下呈渐缩的倒锥形体。本实施例中通过将减震榫1的横截面沿轴线方向设置为变截面的榫体结构，使地震发生时可变形耗能减小地震力。本技术所涉一种弹塑性防落梁限位装置，其适用于现浇混凝土桥梁结构中，设置于桥梁墩顶和梁体之间，如图2所示本技术弹塑性防落梁限位装置的实施例结构示意图，包括梁底预埋套筒组件5、墩顶预埋套筒组件6及弹性安装于二者之间的减震榫1，梁底预埋套筒组件5埋设于梁底板混凝土7内，墩顶预埋套筒组件6埋设于墩顶混凝土8内。结合图3所示，梁底预埋套筒组件5包括上套筒9和下套筒10，本实施例中上套筒9和下套筒10均为无缝钢管，且上套筒9和下套筒10均由普通碳素结构钢Q235或低合金钢Q345制成。上套筒9套接于下套筒1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减震榫，其特征在于，该减震榫是沿轴心线方向为变截面的榫体，所述减震榫由上向下依次包括上坎固段、变形段及下坎固段，所述上坎固段为横截面沿轴心线方向由上向下呈渐扩的锥形体，所述变形段为上、下部粗、中部细的凹腰鼓形，所述下坎固段为横截面沿轴心线方向由上向下呈渐缩的倒锥形体。

【技术特征摘要】
1.一种减震榫，其特征在于，该减震榫是沿轴心线方向为变截面的榫体，所述减震榫由上向下依次包括上坎固段、变形段及下坎固段，所述上坎固段为横截面沿轴心线方向由上向下呈渐扩的锥形体，所述变形段为上、下部粗、中部细的凹腰鼓形，所述下坎固段为横截面沿轴心线方向由上向下呈渐缩的倒锥形体。2.根据权利要求1所述的减震榫，其特征在于，该减震榫由低合金结构钢LY345FLL制成。3.根据权利要求1或2所述的减震榫，其特征在于，该减震榫的横截面为圆形。4.一种弹塑性防落梁限位装置，其特征在于，包括梁底预埋套筒组件、墩顶预埋套筒组件及弹性安装于二者之间的如权利要求1-3任一项所述的减震榫，所述梁底预埋套筒组件埋设于梁底板混凝土内，所述墩顶预埋套筒组件埋设于墩顶混凝土内。5.根据权利要求4所述的弹塑性防落梁限位装置，其特征在于，所述梁底预埋套筒组件包括上套筒和下套筒，所述上套筒套接于下套筒的上端，所述下套筒的上端安装有上限位环，所述减震榫的上端抵在上限位环上，所述上限位环与减震榫之间设置有用于释放温度力水平位移的第一间隙。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子衡，赵其光，吴延伟，李承根，牛斌，倪光斌，藏晓秋，高日，温泉，
申请(专利权)人：北京交达铁工科技有限公司，中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11