防落梁伸缩装置

防落梁伸缩装置背景概况我国位于世界两个大地震带—环太平洋地震带和欧亚地震带之间的中间地区，地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家。防落梁伸缩装置背景概况上世纪以来，我国共发生6级以上地震近800次，遍布除贵州、浙江两省和香港、澳门特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市。在20世纪里，全球共发生3次8.6级以上的强烈地震，其中两次发生在中国；一次是1920年宁夏海原地震；一次是1976年河北唐山地震。防落梁伸缩装置背景概况进入新世纪以来地震活动越发频繁，特别是最近的汶川8.0级大地震，所造成的损失举世震惊。桥梁作为交通线上的枢纽工程，地震中一旦发生崩塌则使整个交通网络陷入瘫痪，给震后救灾工作带来巨大困难，使次生灾害加重，特别是对现代化的城市，将影响整个城市生产的运转和功能的发挥，导致巨大损失。防落梁伸缩装置防落梁伸缩装置背景概况实事求是地讲，大地震中桥梁不受损坏是不可能的，但是在地震来临之时，如果能够保证墩台不倒塌、桥面不落梁，就可以极大地方便抢险救灾，同时最大限度减少灾区损失。灾情一旦发生，时间就是生命，而交通就是生命线。抗震救灾，交通先行，否则大规模的救援设施与人员物质无法到达灾区。即使是一条只能供履带车辆爬行的简陋道路，与交通完全中断相比，也具有非同寻常的意义。桥梁构造在强震作用下，多在上、下部构造间产生较大的相对位移，当位移量超过桥梁的实际防止落梁长度或极限时，就会发生落梁，导致交通的中断，给救灾工作带来极大困难。因此地震中如何保证桥梁不发生落梁，是桥梁抗震中的重点工作。我国桥梁目前主要采用锚栓、挡块、钢托架等抗震设施，基本上没有设置防止桥梁震动时掉落的二次防落梁装置。防落梁装置是在地震发生时，防止桥梁坍塌的一种有效的减、抗震系统，是重要桥梁或高危桥梁进行二次防护的必要装置，可提高桥梁的安全性。防落梁伸缩装置防落梁装置现状防落梁系统一般分为三部分：梁搁置长度、限位装置和连梁装置。1、搁置长度是在超过预期强度的地震作用下，假定不用限位装置时，防止上部结构从下部结构顶部脱落而需要确保的梁端到下部结构支承边缘的距离。2、限位装置用于限制在预期地震作用下桥梁伸缩缝或支座处产生过大的变位，是防落梁系统的第一线保护装置。3、连梁装置作为防落梁的最后一道防线，是在支座的支承功能丧失以后，桥梁上、下部结构之间可能产生较大相对变位时，防止落梁的最终安全装置。防落梁伸缩装置防落梁装置现状目前常用的防落梁装置基本分为两大类：1、设置在粱底，连接梁体与墩身的防落梁装置；2、设置在梁体侧面，连接相邻梁体的防落梁装置。防落梁伸缩装置防落梁装置现状上述两类连梁装置均存在一些不足：1、安装及后期维护均需高空作业，难度大、成本高；2、落梁发生时，其预埋装置极易破坏，可恢复性差；3、受其原材料及制作工艺的影响，成本较高。防落梁伸缩装置防落梁伸缩装置的开发考虑到目前防落梁装置的现状，结合公司多年的伸缩装置设计、生产经验，通过查阅国内外相关规范，在相关设计院所的指导、帮助下设计开发了一种防落梁伸缩装置。防落梁伸缩装置是在模数式桥梁伸缩装置的基础上研发而成的一种具有防落梁功能的新型伸缩装置，具体改进为：1、增加横梁挡块和阻尼块。2、重新设计箱体结构，使其达到限位的功能。3、系统、完整的进行了—承重结构、位移控制系统、防落梁装置的设计与计算。防落梁伸缩装置防落梁伸缩装置的开发设计依据：◆《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）◆《公路桥梁伸缩装置设计指南》（JTQX-2011-12-1）◆《模数式伸缩装置通用技术条件》（JTQX-2011-12-2）◆《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)◆《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）◆《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）◆《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）◆《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）◆《钢结构设计规范》（GB50017-2003）◆《城市桥梁设计准则》（CJJ11-93）◆《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）防落梁伸缩装置防落梁伸缩装置的开发1、连梁力：由于设计思想的不同，各国规范对连梁力的规定不同，本产品连梁力主要依据日本2002年3月刊布使用的《道路桥示方书同解说耐震设计篇》中的相关规定，其要求连梁装置的设计抗拉力不小于支座反力的1.5倍，连梁装置刚度的上限应取为减震支座刚度的2一3倍。2、承载力：根据JTGD60-2004《公路桥涵设计通用规范》4.3.所规定的车辆荷载后轴重力标准值140KN和（1+μ）的乘积值，其中冲击系数μ=0.45。考虑桥梁运营中重载车辆多、车流量大的实际情况，我公司在设计时车辆荷载后轴重力标准值取180KN。防落梁伸缩装置防落梁伸缩装置的开发本设计系统、完整的进行了防落梁伸缩装置—承重结构、位移控制系统、防落梁装置的设计与计算。防落梁伸缩装置防落梁伸缩装置的结构防落梁伸缩装置结构特点（1）采用承载系统和位移控制系统分离的结构形式，使二者分工明确，互不干扰，既能保证承载系统的安全，又能达到位移均匀的目的。防落梁伸缩装置结构特点（2）伸缩装置防落梁装置防落梁伸缩装置防落梁伸缩装置结构特点（3）可直接在桥面进行维护，维护方便，维护成本低，便于观测，同时避免了高空作业的风险。防落梁伸缩装置结构特点（4）设置阻尼胶块，地震时它们在限制梁体位移的同时吸收耗散振动能量，提高桥梁结构的阻尼，起到防落梁的第一线保护作用。防落梁伸缩装置结构特点（5）支承横梁采用软钢Q345制作，其具有足够的初始刚度和屈服力，屈服后性能和低疲劳性能良好。在地震作用下，支承横梁在发生塑性变形前首先发生屈服，可以耗散大部分地面运动传递给结构的能量。防落梁伸缩装置性能参数1伸缩装置规格按伸缩量分为7级：160、240、320、400、480、560、640（mm）。当伸缩量超出时，可非标设计。2设计转角θ（rad）顺桥向0.03rad，横桥向0.03rad。3连梁力（kN/每箱）防落梁伸缩装置性能参数4、常规产品适用地区温度分为-25℃～60℃和-40℃～60℃两类。5、当伸缩装置用于高侵蚀性物质影响环境、特大桥、重点桥梁等特殊地点时，可进行特殊设计。6、安装尺寸相比普通模数式伸缩装置有所增加，具体安装尺寸见下表，槽口内预埋钢筋为图示中同类型钢筋每侧3对。防落梁伸缩装置选用原则1、选用伸缩装置的伸缩量应大于计算总变形量，建议在总变形量的基础上增加10%。2、连梁力应大于计算值，建议在计算值的基础上增加10%。3、根据连梁力的不同可选用部分箱体采用防落梁箱体，其余仍采用普通箱体的做法，降低成本。防落梁伸缩装置缺点与不足1、用钢量大，伸缩装置每米重量增加20kg以上；2、安装更需专业、仔细；3、槽口内预留钢筋更多，安装时配筋增加；4、首次使用产品及施工成本高，但其综合成本及后续维护成本较低。防落梁伸缩装置综合效益1、可有效防止落梁的发生，提高防落梁装置的普及性，实用性强，社会效益巨大；2、综合成本低，便于维护，经济效益显著；3、优越的性能，降低了震后桥梁抢修的难度，确保生命线第一时间贯通；4、伸缩装置与防落梁装置合为一体，为桥梁现代化发展提供技术支持；防落梁伸缩装置