[发明专利]一种抗拉防落梁组合隔震装置及其施工方法

说明书

本发明提供了一种抗拉防落梁组合隔震装置及其施工方法，其特征在于：包括用于水平防落梁的铅芯橡胶隔震支座和用于竖向抗拉拔的抗拉拔装置，所述铅芯橡胶隔震支座连接在桥墩和主梁之间，抗拉拔装置的一端固定在主梁的下底面，抗拉拔装置的另一端固定在系梁的顶面，抗拉拔装置包括反扣连接的上部U型钢构件和下部U型钢构件。本发明既能满足水平防落梁的功能，又能满足竖向抗拉需要，体系明确，受力清晰，构造简单，经济实用，具有良好的抗拉拔、防落梁及隔震效果，在高烈度地震区桥梁设计上具有较好的适用性。

技术领域

本发明涉及隔震装置，具体涉及一种抗拉防落梁组合隔震装置及其施工方法。

背景技术

汶川大地震的警示之一,就是应当高度关注桥梁减震与隔震技术的研究和应用。桥梁领域中广泛采用的隔震措施为铅芯橡胶隔震支座。该支座由橡胶片和薄钢板交替叠合后硫化而成，并灌有铅棒。其中，薄钢板的作用是约束橡胶片的横向变形，使橡胶支座具有与常规构件等同的竖向刚度。橡胶片的作用是提供需要的水平位移，降低水平刚度。铅芯橡胶支座的减隔震机理是一方面利用铅屈服后的低刚度延长结构的周期，另一方面利用其滞后效应来消耗地震的能量。

目前，铅芯橡胶隔震支座一般都是采用支座本身与抗震挡块相结合的常规做法，即罕遇地震作用下利用支座来隔震消能，极罕遇地震作用下支座超过最大变形量发生破坏后，利用抗震挡块来限制主梁变位以防止出现落梁现象。这种做法只适用于低烈度地震区，若应用于高烈度地震区，会带来如下两个问题：

(1)铅芯橡胶隔震支座的竖向抗拉能力较低，橡胶的容许拉应力一般为1～2Mpa，仅为容许压应力的1/10左右。强震时支座容易超过容许拉应力，极易造成主梁在地震时发生倾覆而导致落梁危险。

(2)目前，为防止正常使用和地震作用下主梁发生横桥向落梁的问题，一般采用在主梁底部或桥墩盖梁顶部设置挡块的方法来解决上述问题。挡块与桥梁结构之间通常留30mm左右的间隙。强震时主要应对方法是加大抗震挡块的几何尺寸及配筋率来抵御地震能量。但是，大地震中高强度的抗震挡块会将能量传递到桥梁的下部结构和基础，不但会造成较为严重的下部结构破坏，而且现有挡块因自身为混凝土或钢的刚性结构特点，容易出现由于瞬时受力而造成挡块脆性破坏的常见性问题。因此，设置挡块的传统做法来解决高烈度地震区防落梁问题，不但具有较大的技术缺陷，而且设计也不经济。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，而提供一种既能满足水平防落梁的功能，又能满足竖向抗拉需要的抗拉防落梁组合隔震装置及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种抗拉防落梁组合隔震装置，其特征在于：包括用于水平防落梁的铅芯橡胶隔震支座和用于竖向抗拉拔的抗拉拔装置，所述铅芯橡胶隔震支座连接在桥墩和主梁之间，抗拉拔装置的一端固定在主梁的下底面，抗拉拔装置的另一端固定在系梁的顶面，抗拉拔装置包括反扣连接的上部U型钢构件和下部U型钢构件。

在上述技术方案的基础上，所述上部U型钢构件包括上部水平钢箱和固定在上部水平钢箱两侧的上部竖直钢板，所述下部U型钢构件包括下部水平钢箱和固定在下部水平钢箱两侧的下部竖直钢板。

在上述技术方案的基础上，所述上部水平钢箱的上表面和/或下部水平钢箱的下表面上设置有高阻尼橡胶块。

在上述技术方案的基础上，所述上部水平钢箱和下部水平钢箱相互垂直布置。

在上述技术方案的基础上，所述上部U型钢构件通过预埋连接钢板和锚筋固定在主梁的下底面，所述下部U型钢构件通过预埋连接钢板和锚筋固定在系梁的顶面。

在上述技术方案的基础上，所述铅芯橡胶隔震支座的横向两侧固定有防落梁的柔性钢索。

在上述技术方案的基础上，所述铅芯橡胶隔震支座包括铅芯橡胶隔震支座本体和分别固定在铅芯橡胶隔震支座本体上下两端的上座板和下座板，所述柔性钢索的两端分别固定在上座板和下座板上。