【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桥梁配件，涉及一种双向限位预制装配式智能剪力键。
技术介绍
1、现阶段桥梁工程中多使用高强混凝土和钢筋结合，以制备钢筋混凝土剪力键，通过提前预埋钢筋再现浇混凝土的施工方式，使桥梁剪力键和桥台或盖梁相结合。部分桥梁剪力键考虑耗能，采用类似于钢阻尼器的钢剪力键，比如基于耗能的蝶形钢板剪力键。
2、现阶段传统桥梁剪力键的主要有如下不足：
3、1.在强水动力或强震后，剪力键一旦失效，便难以替换；
4、2.未考虑耗能，对控制桥梁在地震作用下的位移能力较弱和效率较低；
5、3.由于钢材的易腐蚀性，耐久性较差；
6、4.仅考虑地震作用下的横向限位，未考虑由海啸和风暴潮引起的桥面板落梁破坏和竖向限位；
7、5.不具备自感知功能，无法进行自身的安全状态监测。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种对桥梁结构进行双向限位，既保证其自身的力学性能，又兼顾自感知的智能功能的桥梁剪力键。
2、本专利技术采用的技术方案为：该剪力键包括三个超高性能混凝土模块、连接钢筋、高强螺栓、压电智能骨料及光纤光栅应变传感器；其特点是：超高性能混凝土模块之间通过穿过其内的连接钢筋相互连接，高性能混凝土模块外部的连接钢筋两端通过螺纹连接有高强螺栓；超高性能混凝土模块之间的接触界面存在一定角度，并可进行相对滑移；压电智能骨料埋入超高性能混凝土模块内；光纤光栅应变传感器安装在超高性能混凝土模块内部的连接钢筋上。
3
4、本专利技术的工作原理：本专利技术中的超高性能混凝土模块ⅲ与盖梁或桥台连接，超高性能混凝土模块ⅰ紧靠在钢筋混凝土梁上。初始时，三个超高性能混凝土模块紧贴在一起。当海啸作用持续增加时，模块之间的摩擦力随之增加，直到模块之间的摩擦力超过最大静摩擦力时，各个部分沿接触界面开始滑移。超高性能混凝土模块ⅱ与超高性能混凝土模块ⅲ的滑动摩擦力随着超高性能混凝土模块ⅱ的持续滑移而上升。通过对连接钢筋施加预应力来提升模块间的锁模力，保证摩擦力的可控性。在过大的水动力荷载作用下，连接钢筋将会屈服，并产生类似销栓的作用限制桥梁上部结构过多的位移，达到限位的目的。
5、本专利技术具有如下特点：1.可对桥面板进行水平、垂直方向的双向限位；2.其屈服荷载和极限承载力大小，可分别通过调整各模块角度、接触面粗糙度、预应力水平和调整钢筋强度、钢筋直径、配筋率、各模块尺寸等方法进行设计；3.超高性能混凝土模块之间可摩擦耗能，减小下部结构作用力；4.各组成部分可工厂预制；5.采用超高性能混凝土和可施加预应力的高强度连接钢筋作为组成材料，超高性能混凝土模块内放置压电智能骨料，用以监测混凝土内部动应力水平；连接钢筋上附加光纤光栅应变传感器，用以监测钢筋应变，可实时监测剪力键及桥梁上、下部结构的健康状况。
6、本专利技术具有如下优点：1.采用模块化设计，相较于现浇施工，具有可以缩短工期、保证工程质量的优点；2.采用模块化设计，方便后期维护维修和及时替换；3.各模块之间通过钢筋连接，模块之间的接触界面存在一定角度，且接触界面的角度可调整，可通过改变接触面角度、预应力水平、摩擦系数和调整钢筋强度、钢筋直径、配筋率来设计剪力键的屈服荷载和极限承载力；4.通过模块之间的接触界面角度，可实现可耗能的滑移破坏模式；5.该桥梁剪力键不仅可以控制地震作用下横向荷载和位移对桥梁结构的不利影响，还考虑了由于海啸和风暴潮作用的竖向限位功能；6.该桥梁剪力键在保证其力学性能外，还兼顾了自感知的智能功能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种双向限位预制装配式智能剪力键，包括三个超高性能混凝土模块(1、2、3)、连接钢筋(4)、高强螺栓(5)、压电智能骨料应力传感器(6)及光纤光栅应变传感器(7)；其特征是：超高性能混凝土模块之间通过穿过其内的连接钢筋(4)相互连接，高性能混凝土模块外部的连接钢筋(4)两端通过螺纹连接有高强螺栓(5)；超高性能混凝土模块之间的接触界面存在一定角度，并可进行相对滑移；压电智能骨料(6)埋入超高性能混凝土模块内；光纤光栅应变传感器(7)安装在超高性能混凝土模块内部的连接钢筋(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种双向限位预制装配式智能剪力键，其特征是：光纤光栅应变传感器(7)可替换为薄片式应变片。
【技术特征摘要】
1.一种双向限位预制装配式智能剪力键，包括三个超高性能混凝土模块(1、2、3)、连接钢筋(4)、高强螺栓(5)、压电智能骨料应力传感器(6)及光纤光栅应变传感器(7)；其特征是：超高性能混凝土模块之间通过穿过其内的连接钢筋(4)相互连接，高性能混凝土模块外部的连接钢筋(4)两端通过螺纹连接有高强螺栓(5)；...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。