一种桥梁用重力式限位支承系统的制作方法

1.本实用新型属于桥梁工程领域，具体涉及一种桥梁用重力式限位支承系统。


背景技术：

2.桥梁设计方法不断发展，从早期普遍采用的“抗震”设计方法逐渐发展到目前国内外城市、公路桥梁抗震设计推荐采用的基于延性的抗震设计方法。基于延性的抗震设计方法允许桥墩等桥梁下部结构在强震中出现塑性铰损伤，但桥墩仍然具有一定承载能力，此时整个桥梁结构发生较大变形但不会发生倒塌破坏。桥墩作为主要竖向受力构件，一旦发生严重地结构性损伤，其承载能力将显著降低。由于桥墩在塑性损伤状态下会产生较大的残余变形，这将导致桥梁在震后难以快速恢复功能，甚至难以修复。特别是城市中的桥梁，地震后不能及时恢复通行功能，会产生的不利的社会经济影响。因此，以桥梁抗倒塌为设防目标的城市桥梁延性抗震设计方法已经不能满足新兴的韧性城市的发展要求，桥梁抗震设计应逐渐向具有易修复、可快速恢复的设计方向转变。在强震区的桥梁，桥墩承担正常使用状态下的竖向承载和地震作用下的水平力，两种功能的耦合在一定程度上会大幅增加墩柱配筋或不得不采用减隔震支座/装置，从而造成工程直接费显著增加。韧性桥梁是韧性城市交通基础设施网络中的关键节点，其目标是在强震作用下城市桥梁不仅仅要满足不倒塌的基本性能目标，更需要注重震后桥梁功能的可恢复性以及易修复性，避免因城市桥梁交通功能的丧失造成更严重的社会经济影响。发展承载能力与有限滑动锁定功能的桥梁体系是实现韧性桥梁的关键。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种桥梁用重力式限位支承系统，以解决如何提高桥梁的抗震性能及保证震后可修复的问题。
4.本实用新型的技术方案是：一种桥梁用重力式限位支承系统，包括上滑板、下滑板和重力式限位机构，上滑板与桥梁的梁体相连，下滑板与桥墩相连，上滑板和下滑板相对设置且可相对滑动；重力式限位机构包括重力式插销和竖向设置的承槽，在梁体和上滑板内设有上下贯通的通槽，重力式插销位于通槽内，承槽开设在下滑板上表面，承槽内径大于重力式插销外径，承槽设有两个且分别位于重力式插销两侧，承槽与重力式插销位于同一平面。
5.作为本实用新型的进一步改进，下滑板两侧设有限位块，防止上滑板出现过大位移。
6.作为本实用新型的进一步改进，重力式限位机构设有多组。
7.作为本实用新型的进一步改进，上滑板与下滑板之间设有滑板间滑条，有利于滑动。
8.作为本实用新型的进一步改进，桥墩上开设有安装槽，下滑板连接在安装槽内，上滑板位于安装槽内腔，上滑板与安装槽内侧壁之间设有侧滑条，有利于滑动。
9.作为本实用新型的进一步改进，通槽上端设有开阔的操作槽口，便于对重力式插销进行复位操作和检修维护。
10.作为本实用新型的进一步改进，重力式插销上端设有操作柄，方便移动重力式插销。
11.作为本实用新型的进一步改进，上滑板与梁体之间通过锚固套筒连接，下滑板与桥墩之间通过锚固套筒连接。
12.本实用新型的有益效果是：本实用新型由上滑板和下滑槽组成滑动副，通过合理设计滑动副的水平位移，在桥梁正常使用状态下允许因温度等引起的小范围滑动，在地震作用下，梁体产生较大水平位移，桥墩与梁体之间发生有限滑动后，重力式插销在重力作用下落入承槽，使梁体和桥墩固定，共同承担地震荷载，实现非固结墩转变为固结墩达到多个桥墩共同参与受力的目的。震后将重力式插销向上移出承槽即可进行修复，操作简便。本实用新型结构简单，实用可靠，造价与维护成本低，具有很好的推广应用价值。
附图说明
13.图1是本实用新型的立面结构示意图；
14.图2是本实用新型的平面结构示意图。
15.图中：1-重力式插销；2-承槽；3-上滑板；4-下滑板；5-桥墩；6-梁体；7-操作槽口；8-滑板间滑条；9-侧滑条；10-锚固套筒；11-通槽；12-限位块；13-操作柄；14-安装槽。
具体实施方式
16.以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
17.如图1、图2所示，一种桥梁用重力式限位支承系统，包括上滑板3、下滑板4和重力式限位机构，上滑板3与桥梁的梁体6相连，下滑板4与桥墩5相连，上滑板3和下滑板4相对设置且可相对滑动；重力式限位机构包括重力式插销1和竖向设置的承槽2，在梁体6和上滑板3内设有上下贯通的通槽11，重力式插销1位于通槽11内，承槽2开设在下滑板4上表面，承槽2内径大于重力式插销1外径，承槽2设有两个且分别位于重力式插销1两侧，承槽2与重力式插销1位于同一平面。
18.下滑板4两侧设有限位块12。
19.重力式限位机构设有多组。
20.上滑板3与下滑板4之间设有滑板间滑条8。
21.桥墩5上开设有安装槽14，下滑板4连接在安装槽14内，上滑板3位于安装槽14内腔，上滑板3与安装槽14内侧壁之间设有侧滑条9。
22.通槽11上端设有开阔的操作槽口7。重力式插销1上端设有操作柄13。
23.上滑板3与梁体6之间通过锚固套筒10连接，下滑板4与桥墩5之间通过锚固套筒10连接。
24.本实用新型采用钢材制作。
25.本实用新型安装时包括以下步骤：
26.a、在绑扎桥墩5钢筋时，定位并埋设下滑板4，预留安装槽14，再浇筑桥墩5混凝土进行养护；
27.b、在下滑板4上涂抹硅脂等润滑剂，安装滑板间滑条8，安装上滑板3，在上滑板3和安装槽14内侧壁之间安装侧滑条9；
28.c、在绑扎梁体6钢筋时注意对上滑板3的固定，保证上滑板3位置准确，同时预留操作槽口7和通槽11，使通槽11位于两个承槽2之间的位置；
29.d、从操作槽口7处安装重力式插销1，重力式插销1在重力作用下与下滑板4顶面顶紧；
30.e、对操作槽口7进行密封，防止构件受水后产生腐蚀。
31.实施例1、
32.桥墩5截面尺寸为180cm
×
180cm，下滑板4尺寸为100cm
×
80cm，上滑板3尺寸为90cm
×
79.6cm，重力式插销1中心距承槽2中心3.5cm，上滑板3在滑动方向的最大滑动位移为5cm，保证在滑动过程中上滑板3端部不会碰撞到桥墩5。桥墩混凝土标号为c40。重力式插销1直径为40mm，承槽2直径为45mm。
33.在正常使用状态下，重力式插销1在重力作用下与承槽2外的下滑板4顶面光滑接触并与承槽2保持一定的距离，可满足梁体6在温度和汽车制动力作用下产生的小范围水平滑动。
34.在地震荷载下，梁体6在滑动方向产生较大水平位移，当上滑板3的滑动位移等于3.5cm时，重力式插销1滑动至承槽2位置，重力式插销1在重力作用下可靠地落入承槽2内，实现梁体6和桥墩5的固定，使梁体6和桥墩5共同承担地震荷载。
35.震后可通过梁体6顶面处的操作槽口7从承槽2内取出重力式插销1，让支承系统恢复至正常使用状态，检修后重新安装重力式插销1，以适应梁体6在温度和汽车制动力作用下产生的水平位移。
36.本实用新型通过合理设计滑动副的水平位移，可以实现正常使用状态下承载能力与地震作用下主梁、桥墩协同受力的限位滑动锁定双重功能。既能满足桥梁结构在正常使用下的功能要求，又解决了在地震作用下梁体和桥墩协同受力的问题。本实用新型基于可恢复功能和可修复的韧性桥梁理念，这是国内外正在发展的高性能桥梁结构新理念和新型结构体系，也是未来韧性桥梁工程防灾的重要发展方向。