橋梁是公路交通網絡中一個關鍵節點,其抗震防災功能越來越受到人們的關注,在強烈地震作用下,梁式橋由于相鄰橋跨之間存在動力特性的差異,或者受到非一致性地震動作用的影響,上部結構在順橋向容易發生較大的位移,引起梁體間碰撞或者落梁,導致整個交通網絡癱瘓。
從歷次強烈破壞性地震災害中可以看出,橋梁梁體自身因直接的地震動力而毀壞的現象極為少見,但因支承長度不足、支承連接件失效等引起的落梁、主梁的移動、扭曲、裂縫等現象常有發生,其中落梁現象極為嚴重。橋梁作為交通線上的樞紐工程,一旦發生落梁破壞,將使整個交通網絡陷入癱瘓,嚴重阻礙救援及災后重建工作。所以這樣讓防落梁裝置更加具有實用性。
發生較大地震時,在外力作用下,當兩個梁體分別向外移動時,梁體會推動防落梁減震模塊隨之向外移動,與擋塊及緊固螺母緊密接觸,并持續受力。當受力達到一定量值時,防落梁減震模塊隨之受力,該模塊可利用橡膠彈性體的減震功能消減和消化外力;與此同時,緊固螺母能有效的限制模塊和梁體繼續向外位移,從而能防止主梁從墩臺上滑落,盡而防止落梁發生。
當兩個梁體分別相向向內移動時,梁體間的距離逐漸縮小,兩端梁體分別與防撞梁減震模塊接觸并受力,防撞梁減震模塊橡膠彈性體持續受壓,能有效消減和消化擠壓的外力;與此同時,由于防撞梁的作用,避免兩端梁體的零距離接觸,實現阻止兩端梁體的相互撞擊,進而有效地實現相鄰聯兩個主梁的防撞功能。
防落梁減震模塊采用疊層橡膠和加勁鋼板硫化為一個整體而成,在兩端梁體中分別設有預埋鋼管(也可直接打孔而不預埋鋼管),連桿從兩端梁體預埋孔中穿過,在兩端梁體中間設有防撞梁減震模塊,兩端連接防落梁減震模塊,后將連桿兩個端部用緊固螺母和擋塊鎖緊。同時,確保緊固螺母與防落梁減震模塊間的預留距離能夠滿足梁體設計因溫度變化而產生位移量的要求。
為防止地震產生的落梁和碰撞破壞,需對橋梁進行相應的抗震措施的完善,所以防落梁裝置就被應用了,防落梁裝置包括防落梁緩沖模塊、防撞梁緩沖模塊以及連桿、緊固螺栓、預埋鋼管等主要構件。
防落梁鏈條屬于橋梁領域中的一項全新技術,是一種橋梁梁體防落防撞裝置。其主要技術特征為:包括能夠串接于兩個梁體的連桿,在該連桿的中部串接有防撞梁減隔震模塊;在該連桿的兩端側,分別設置有兩個梁體外側的防落梁減隔震模塊以及固定定位塊。該裝置能夠在不妨礙梁體正常位移的前提下,能有效起到防落梁防撞梁的作用。同時,本裝置實用新型,結構簡單,成本低廉。還可根據不同地區地震力作用不同、橋梁載荷不同、梁體位移不同,調整產品結構,使其滿足設計參數。該裝置適用于各種橋梁,應用范圍非常廣泛。