本发明专利技术提出了一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，属于桥梁抗倾覆技术领域，包括顶板，连接城市桥梁上部结构，并且所述顶板的下面设置有导槽；以及阻尼元件，连接城市桥墩；其中，所述阻尼元件的上部设置在所述导槽内，并适应城市桥梁的横桥向和纵桥向的水平位移，同时给城市桥梁提供横桥向屈服力。本发明专利技术能够显著提升桥梁抗倾覆能力，且在意外严重超偏载作用下改变桥梁破坏属性，将原本无任何预兆体系瞬态破坏转变为具有明显弹塑性变形过程的薄钢板受拉破坏过程；同时在地震作用下主梁相对于桥墩的横、竖向位移均受到该装置的约束，能够显著提升城市桥梁抵抗地震倾覆破坏的能力。
【技术实现步骤摘要】
一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置
本专利技术涉及一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，属于桥梁抗倾覆
技术介绍
为了节约并充分利用空间，城市桥梁较多采用多跨连续的宽幅主梁为上部结构，中间墩多为独柱式桥墩或横桥向宽度较小的框架式桥墩，在意外超偏载作用下，易发生主梁横向侧翻倾覆失稳破坏。此外，在正常工作或多遇地震发生时，桥梁可以依靠桥梁支座的摩擦力满足使用要求。但在飓风、罕遇地震等极限工况下，城市桥梁支座承受的水平荷载较大，产生较大的水平位移，也易造成城市桥梁倾覆破坏。现有的抗倾覆装置主要是脆性混凝土挡块，但是，在工程实际中发现，混凝土挡块易发生脆性剪切破坏而失效，导致城市桥梁倾覆破坏。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，能够显著提升桥梁抗倾覆能力，且在意外严重超偏载作用下改变桥梁破坏属性，将原本无任何预兆体系瞬态破坏转变为具有明显弹塑性变形过程的薄钢板受拉破坏过程；同时在地震作用下主梁相对于桥墩的横、竖向位移均受到该装置的约束，能够显著提升城市桥梁抵抗地震倾覆破坏的能力。本专利技术提出了一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，包括：顶板，连接城市桥梁上部结构，并且所述顶板的下面设置有导槽；以及阻尼元件，连接城市桥墩；其中，所述阻尼元件的上部设置在所述导槽内，并适应城市桥梁的横桥向和纵桥向的水平位移，同时给城市桥梁提供横桥向屈服力。本专利技术的进一步改进在于，所述阻尼元件包括上水平板和下水平板，所述上水平板和所述下水平板之间均匀设置有若干竖直板；其中，所述上水平板、所述下水平板和所述竖直板均具有一定的弹性。本专利技术的进一步改进在于，所述顶板的下面设置有两个对称的截面为L型的导块，所述导块包括竖直设置的竖向导板和设置在所述竖向导板底部的横向导板；两个所述导块之间形成所述导槽。本专利技术的进一步改进在于，所述上水平板设置在所述导槽内，所述竖直板的侧面与所述横向导板的侧边之间设置有滑动摩擦副。本专利技术的进一步改进在于，所述滑动摩擦副包括设置在所述竖直板侧面的金属板，以及设置在所述横向导板的侧面的耐磨板。本专利技术的进一步改进在于，所述上水平板和所述下水平板上均匀等间距布置若干方形孔，所述竖直板插接在所述方形孔内并通过焊接的方式与所述方形孔固定相连。本专利技术的进一步改进在于，所述顶板上设置有若干上锚固钢棒，所述上锚固钢棒的上部连接所述城市桥梁上部结构，下端通过上锚固螺栓固定在所述顶板上。本专利技术的进一步改进在于，所述下水平板上设置有若干下锚固钢棒，所述下锚固钢棒的下部连接城市桥墩，上端通过下锚固螺栓固定在所述下水平板上。本专利技术的进一步改进在于，所述竖直板的数量为两个或三个。本专利技术的进一步改进在于，所述竖直板的间距为28-33mm，竖直板的厚度在25-30mm之间；上水平板和所述下水平板的厚度均大于所述竖直板的厚度，并且所述上水平板的宽度小于所述下水平板的宽度。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，能够显著提升桥梁抗倾覆能力，且在意外严重超偏载作用下改变桥梁破坏属性，将原本无任何预兆体系瞬态破坏转变为具有明显弹塑性变形过程的薄钢板受拉破坏过程；同时在地震作用下主梁相对于桥墩的横、竖向位移均受到该装置的约束，能够显著提升城市桥梁抵抗地震倾覆破坏的能力。本专利技术所述城市桥梁抗倾覆复合限位装置构造简单、传力明确、造价低廉、便于安装和维护更换；无需改变原有桥梁的结构设计，既可用于新建城市桥梁，也可用于既有桥梁的改造；对城市桥梁抵抗地震或超偏载两种不同性质的能力均具有显著提升作用。附图说明下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：图1所示为本专利技术的一个实施例的城市桥梁抗倾覆复合限位装置的结构示意图；图2所示为本专利技术的一个实施例的城市桥梁抗倾覆复合限位装置的横桥向截面剖视示意图；图3所示为本专利技术的一个实施例的城市桥梁抗倾覆复合限位装置的纵桥向结构示意图；图4所示为本专利技术的一个实施例的滑动摩擦副的结构示意图；图5所示为本专利技术的一个实施例的下水平板的结构示意图；图6所示为本专利技术的一个实施例的阻尼元件的结构示意图，显示了两个竖直板的结构；图7所示为本专利技术的一个实施例的阻尼元件的结构示意图，显示了三个竖直板的结构。附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。在附图中各附图标记的含义如下：1、顶板，2、阻尼元件，10、导块，11、导槽，12、竖向导板，13、横向导板，14、上锚固钢棒，15、上锚固螺栓，20、竖直板，21、上水平板，22、下水平板，23、滑动摩擦副，24、金属板，25、耐磨板，26、通孔，27、方形孔，28、下锚固钢棒，29、下锚固螺栓。具体实施方式为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。图1示意性地显示了根据本专利技术的一个实施例的一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，包括顶板1。所述顶板1连接城市桥梁上部结构，顶板1的下面设置有导槽11。城市桥梁的桥墩上设置有阻尼元件2，阻尼元件2的上部设置在所述导槽11内，并能够在导槽11内滑动。其能够适应城市桥梁的横桥向和纵桥向的水平位移，同时给城市桥梁提供横桥向屈服力。根据本实施例所述城市桥梁抗倾覆复合限位装置，在发生变形时能耗散部分地震或其它冲击荷载的能量，耗能效果较好，有效阻尼比较高，阻尼循环次数较多，因此能有效抵抗地震、飓风、桥梁超偏载等自然灾害。同时，由于仅仅通过顶板1和阻尼元件2就能够与城市桥梁固定安装，因此使得整个装置的安装简单便捷，同时便于检查、维修和更换。在一个实施例中，如图2所示，所述阻尼元件2包括上水平板21和下水平板22，所述上水平板21和所述下水平板22之间均匀设置有若干竖直板20，竖直板20均与上水平板21或下水平板22垂直。其中，所述上水平板21、所述下水平板22和所述竖直板20均具有一定的弹性。优选地，阻尼元件2中竖直板20为高延性的弹塑性材料的薄金属板24，阻尼元件2通过竖直板20的弹塑性变形耗散城市桥梁外部输入能，从而起到城市桥梁减震作用，并沿顶板1和导槽11适应城市桥梁的横桥向和纵桥向水平位移，同时给城市桥梁提供横桥向屈服力，从而起到了抗倾覆作用。竖直板20沿导槽11横桥向均匀布置，并且在上水平板21和下水平板22之间等距均匀布置。在一个实施例中，如图2所示，所述顶板1的下面有两个截面为L型的导块10，两个导块10以顶板1的中轴面对称设置，其中，导块10包括竖向导板12和横向导板13。竖向导板12竖直设置在顶板1的底部，横向导板13设置在竖向导板12的底部，并且横向导板13的一端与竖向导板12的底端垂直相连，形成截本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，其特征在于，包括：/n顶板(1)，连接城市桥梁上部结构，并且所述顶板(1)的下面设置有导槽(11)；以及/n阻尼元件(2)，连接城市桥墩；/n其中，所述阻尼元件(2)的上部设置在所述导槽(11)内，并适应城市桥梁的横桥向和纵桥向的水平位移，同时给城市桥梁提供横桥向屈服力。/n
【技术特征摘要】
1.一种城市桥梁抗倾覆复合限位装置，其特征在于，包括：
顶板(1)，连接城市桥梁上部结构，并且所述顶板(1)的下面设置有导槽(11)；以及
阻尼元件(2)，连接城市桥墩；
其中，所述阻尼元件(2)的上部设置在所述导槽(11)内，并适应城市桥梁的横桥向和纵桥向的水平位移，同时给城市桥梁提供横桥向屈服力。
2.根据权利要求1所述的城市桥梁抗倾覆复合限位装置，其特征在于，所述阻尼元件(2)包括上水平板(21)和下水平板(22)，所述上水平板(21)和所述下水平板(22)之间均匀设置有若干竖直板(20)；其中，所述上水平板(21)、所述下水平板(22)和所述竖直板(20)均具有一定的弹性。
3.根据权利要求2所述的城市桥梁抗倾覆复合限位装置，其特征在于，所述顶板(1)的下面设置有两个对称的截面为L型的导块(10)，所述导块(10)包括竖直设置的竖向导板(12)和设置在所述竖向导板(12)底部的横向导板(13)；两个所述导块(10)之间形成所述导槽(11)。
4.根据权利要求3所述的城市桥梁抗倾覆复合限位装置，其特征在于，所述上水平板(21)设置在所述导槽(11)内，所述竖直板(20)的侧面与所述横向导板(13)的侧边之间设置有滑动摩擦副(23)。
5.根据权利要求4所述的城市桥梁抗倾覆复合限位装置，其特征在于，所述滑动摩擦副(23)包括设置在所述竖直...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟强，陈彦北，孔令俊，郝红肖，宁响亮，刘文松，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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