[发明专利]一种独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置

说明书

本发明公开了一种独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置，包括盖梁、多个支座机构以及多个阻尼限位器模块，盖梁设置在独柱桥墩的上端，多个支座机构均布在盖梁的上端并位于横桥的底部，多个阻尼限位器模块分别设置在盖梁的两端。该独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置通过在独柱桥墩上端增设盖梁，增加横桥向支撑点的数量，以达到提高独柱墩桥梁整体抗倾覆稳定性的目的。在强烈地震的激励作用下，横桥与独柱桥墩和钢箱之间产生相对位移；当位移较小时，阻尼限位器模块提供相对较低的刚度和强度。在强烈的地震激励下，位移响应增加，阻尼限位器模块提供更高的强度，同时提供更高的刚度。阻尼限位器模块提供的刚度，可以限制横桥和独柱桥墩之间的相对位移。

技术领域

本发明涉及独柱墩桥梁抗倾覆加固技术领域，更具体地说，本发明涉及一种独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置。

背景技术

由于独柱墩具有占地面积少、桥下道路视线遮挡较小、造型简洁美观的优点，被广泛应用于城市高架桥和高速公路匝道中。虽然独柱墩桥梁的上下部结构受力性能可以满足桥梁设计规范要求，但是由于其横桥向体系为单点支承，在偏载作用下，结构的横向抗倾覆非常不稳定，易导致桥梁整体抗倾覆稳定性的安全储备不足，在超载车辆偏载通过时，存在桥梁整体侧翻和墩柱被破坏的安全隐患。此外，在强震作用下，独柱墩的P-Δ效应显著，极易导致桥墩破坏或上部结构倾覆。

为了提高独柱墩的抗倾覆能力，在独柱墩顶部增设钢结构盖梁已经成为一种最常用的加固方法，但很多加固方案并未对独柱墩抗倾覆加固后的抗震需求进行考虑。在强烈地震激励下，增设的盖梁无法有效限制结构的位移反应。因此，有必要提出一种独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置，既可解决独柱墩在正常使用状态下超载车辆偏载的倾覆问题，又在强震作用下限制桥墩破坏以及上部结构倾覆的发生。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置，包括：盖梁、多个支座机构以及多个阻尼限位器模块，所述盖梁设置在独柱桥墩的上端，多个支座机构均布在所述盖梁的上端并位于横桥的底部，多个所述阻尼限位器模块分别设置在所述盖梁的两端，并且所述阻尼限位器模块的上端与所述横桥的底部外端连接。

根据本发明实施例的独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置，所述盖梁包括两个钢箱，所述钢箱的扩大端呈U字形包裹在所述独柱桥墩的上部侧壁上，并且所述扩大端的外壁上设置有多个化学螺栓，所述化学螺栓穿过所述扩大端的外壁并延伸至所述独柱桥墩内，两个所述扩大端之间通过多个高强螺栓连接。

根据本发明实施例的独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置，所述支座机构包括支座垫石模块、板式支座，所述支座垫石模块设置在所述盖梁上，所述板式支座设置在所述支座垫石模块上，并位于所述横桥的底部。

根据本发明实施例的独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置，所述阻尼限位器模块设为多环自定心阻尼限位器，所述多环自定心阻尼限位器包括L形钢板连接件、外连机构以及多环体，所述外连机构设置在所述盖梁的外端，所述L形钢板连接件设置在所述横桥的底部外端，所述多环体设置在所述L形钢板连接件、外连机构之间。

根据本发明实施例的独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置，所述外连机构包括矩形钢板块、钢柱连接棒以及曲面滑动块，所述矩形钢板块设置在所述盖梁的外端，所述钢柱连接棒设置有两个，并且所述钢柱连接棒的内端与所述矩形钢板块连接，所述曲面滑动块的曲面端与所述钢柱连接棒的外端连接，所述多环体穿设在所述外连机构内。

根据本发明实施例的独柱墩横桥向抗倾覆加固限位装置，所述L形钢板连接件的底部设置有圆柱体导轮，所述多环体绕设在所述圆柱体导轮上。