一种装配式箱梁桥及其抗震结构
阅读说明：本技术 一种装配式箱梁桥及其抗震结构 (Assembled box girder bridge and earthquake-resistant structure thereof ) 是由 刘炳书 于 2021-10-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种装配式箱梁桥及其抗震结构,涉及桥梁工程技术领域。本发明包括桥墩主体、支座和箱梁主体,支座固定于桥墩主体的顶部,箱梁主体固定于支座的顶部,箱梁主体包括顶板区、翼缘区、腹板区和底板区,顶板区位于箱梁主体的顶部,翼缘区位于箱梁主体的顶部且位于顶板区的两侧。本发明通过箱梁主体、第一牵引机构、第二牵引机构和配重机构之间的相互配合,使得桥梁的抗震结构设置于箱梁内部,避免了工人高空作业,降低了工人的安全隐患,降低了桥梁建设的施工难度,通过顶板区、腹板区、底板区和支撑区之间的相互配合,使得箱梁的受力更加均匀,降低了桥梁腹板处的应力,提高了桥梁的承载能力。(The invention discloses an assembled box girder bridge and an anti-seismic structure thereof, and relates to the technical field of bridge engineering. The box girder comprises a pier main body, a support and a box girder main body, wherein the support is fixed at the top of the pier main body, the box girder main body is fixed at the top of the support, the box girder main body comprises a top plate area, a flange area, a web area and a bottom plate area, the top plate area is positioned at the top of the box girder main body, and the flange area is positioned at the top of the box girder main body and positioned at two sides of the top plate area. According to the box girder, the box girder main body, the first traction mechanism, the second traction mechanism and the counterweight mechanism are matched with each other, so that an anti-seismic structure of the bridge is arranged in the box girder, high-altitude operation of workers is avoided, potential safety hazards of the workers are reduced, construction difficulty of bridge construction is reduced, and through the mutual matching among the top plate area, the web plate area, the bottom plate area and the supporting area, the box girder is stressed more uniformly, stress at the web plate of the bridge is reduced, and the bearing capacity of the bridge is improved.)
技术领域
本发明属于桥梁工程技术领域，特别是涉及一种装配式箱梁桥及其抗震结构。
背景技术
箱梁桥是指主梁为薄壁闭合截面形式的梁桥。通常是以钢铁或混凝土制成的长型中空桁架为横梁，这使桥梁轻而坚固，利用这种方法建造的桥梁叫做箱梁桥。
随着我国交通运输业的不断发展，大跨度桥梁(特别是箱梁桥、斜拉桥和悬索桥)已成为我国当今桥梁建设中的主流。从上世纪八十年代以来，大跨度桥梁建设得到了一个迅速的发展。但，自1918年起全球至少已有11座桥梁遭到风的影响而受损被毁。其中一个典型的事故是1940年美国塔科马悬索桥在19m/s的八级大风下因扭转而发生振动而坍塌。这是由于气流经过钝体桥梁结构时产生分离，形成了周期性的旋涡脱落，并产生作用于桥梁上的周期性气动力，当旋涡脱落频率接近于桥梁的某个固有频率时，就激发了桥梁的共振，导致桥梁受损被毁。
为了避免桥梁在风力的作用下发生共振导致坍塌，通常在桥梁主体建设完毕后，在桥梁上加装抗震结构，但是，现有技术中，桥梁抗震结构都是架设于桥梁外部，需要工人高空作业，存在一定的不便和安全隐患，增加了桥梁建设的施工难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式箱梁桥及其抗震结构，以解决了现有的问题：现有技术中，桥梁抗震结构都是架设于桥梁外部，需要工人高空作业，存在一定的不便和安全隐患，增加了桥梁建设的施工难度。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种装配式箱梁桥及其抗震结构，包括桥墩主体、支座和箱梁主体，所述支座固定于桥墩主体的顶部，所述箱梁主体固定于支座的顶部；
所述箱梁主体包括顶板区、翼缘区、腹板区和底板区，所述顶板区位于箱梁主体的顶部，所述翼缘区位于箱梁主体的顶部且位于顶板区的两侧，所述腹板区位于箱梁主体的两端且位于顶板区的底部，所述底板区位于箱梁主体的底部；
所述箱梁主体的内部设置有多个便于增加箱梁主体支撑力的支撑区，所述箱梁主体的内部通过支撑区分隔为多个剪力腔和减震腔，且所述减震腔位于箱梁主体内部的中部；
所述减震腔的内部装配有便于对便于降低桥梁振动的阻尼器模组，所述阻尼器模组包括第一牵引机构、第二牵引机构和配重机构。
进一步的，所述第一牵引机构包括第一固定板、第一滑轮组件、第一传动板、第一弹性元件、第一绳索接头、第一缆索和第一连接块，所述第一固定板固定于减震腔上端的一端，所述第一滑轮组件固定连接于第一固定板远离减震腔的一端，所述第一传动板焊接连接于第一固定板的一端且位于第一滑轮组件的下端，所述第一弹性元件装配于第一传动板的内部，所述第一绳索接头装配于第一弹性元件的一端，所述第一缆索固定连接于第一绳索接头的一端，所述第一连接块固定连接于第一缆索的下端。
进一步的，所述第二牵引机构包括第二固定板、第二滑轮组件、第二传动板、第二弹性元件、第二绳索接头、第二缆索和第二连接块，所述第二固定板固定连接于减震腔上端的另一端，所述第二滑轮组件固定连接于第二固定板靠近第一固定板的一端，且所述第一缆索贯穿第二滑轮组件的内部，所述第二传动板焊接连接于第二固定板靠近第一固定板的一端且位于第二滑轮组件的下端，所述第二弹性元件装配于第二传动板的内部，所述第二绳索接头装配于第二弹性元件远离第二固定板的一端，所述第二缆索固定连接于第二绳索接头远离第二固定板的一端，且所述第二缆索贯穿第一滑轮组件的内部，所述第二连接块固定连接于第二缆索的下端。
进一步的，所述配重机构包括上限位板、螺纹吊杆、下限位板、紧固螺母和配重块，所述上限位板焊接连接于第一连接块和第二连接块的底部，所述螺纹吊杆滑动连接于上限位板的内部，所述下限位板焊接连接于螺纹吊杆的底部，所述紧固螺母螺纹连接于螺纹吊杆的外侧且位于上限位板的上端，所述配重块滑动连接于螺纹吊杆的外侧且位于上限位板和下限位板之间。
进一步的，所述第一固定板和第二固定板的内部均开设有螺栓过孔，所述减震腔上端的两端均开设有螺栓底孔，所述箱梁主体和第一固定板以及和箱梁主体第二固定板之间均通过膨胀螺栓固定连接。
进一步的，所述第一弹性元件和第二弹性元件均为拉簧。
进一步的，所述第一缆索和第二缆索均由多根钢丝绳相互缠绕组成。
进一步的，所述螺纹吊杆和配重块之间为间隙配合。
进一步的，所述箱梁主体的一侧均匀设置有多个定位凸台，所述箱梁主体的另一侧设置有多个和定位凸台相适应的定位凹槽，便于两个相邻的箱梁主体之间进行定位。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过箱梁主体、第一牵引机构、第二牵引机构和配重机构之间的相互配合，使得桥梁的抗震结构设置于箱梁内部，避免了工人高空作业，降低了工人的安全隐患，降低了桥梁建设的施工难度。
2、本发明通过顶板区、腹板区、底板区和支撑区之间的相互配合，使得箱梁的受力更加均匀，降低了桥梁腹板处的应力，提高了桥梁的承载能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明图1中A处的局部放大示意图；
图3为本发明整体结构的后视图；
图4为本发明图3中B处的局部放大示意图；
图5为本发明箱梁主体的结构示意图；
图6为本发明箱梁主体的结构剖视图；
图7为本发明第一牵引机构、第二牵引机构和配重机构的结构示意图；
图8为本发明第一牵引机构、第二牵引机构和配重机构的结构爆炸图；
图9位本发明配重机构的受力分析图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、桥墩主体；2、支座；3、箱梁主体；4、定位凸台；5、定位凹槽；6、顶板区；7、翼缘区；8、腹板区；9、底板区；10、支撑区；11、减震腔；12、第一牵引机构；13、第一固定板；14、第一滑轮组件；15、第一传动板；16、第一弹性元件；17、第一绳索接头；18、第一缆索；19、第一连接块；20、第二固定板；21、第二滑轮组件；22、第二传动板；23、第二弹性元件；24、第二绳索接头；25、第二缆索；26、第二连接块；27、上限位板；28、螺纹吊杆；29、下限位板；30、紧固螺母；31、配重块；32、第二牵引机构；33、配重机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例公开了一种装配式箱梁桥及其抗震结构。
本发明包括桥墩主体1、支座2和箱梁主体3，支座2固定于桥墩主体1的顶部，箱梁主体3固定于支座2的顶部；
请参阅图1-6所示：
箱梁主体3包括顶板区6、翼缘区7、腹板区8和底板区9，顶板区6位于箱梁主体3的顶部，翼缘区7位于箱梁主体3的顶部且位于顶板区6的两侧，腹板区8位于箱梁主体3的两端且位于顶板区6的底部，底板区9位于箱梁主体3的底部；
箱梁主体3的内部设置有多个便于增加箱梁主体3支撑力的支撑区10，箱梁主体3的内部通过支撑区10分隔为多个剪力腔和减震腔11，且减震腔11位于箱梁主体3内部的中部；
减震腔11的内部装配有便于对便于降低桥梁振动的阻尼器模组，阻尼器模组包括第一牵引机构12、第二牵引机构32和配重机构33；
请参阅图7-8所示：
第一牵引机构12包括第一固定板13、第一滑轮组件14、第一传动板15、第一弹性元件16、第一绳索接头17、第一缆索18和第一连接块19，第一固定板13固定于减震腔11上端的一端，第一滑轮组件14固定连接于第一固定板13远离减震腔11的一端，第一传动板15焊接连接于第一固定板13的一端且位于第一滑轮组件14的下端，第一弹性元件16装配于第一传动板15的内部，第一绳索接头17装配于第一弹性元件16的一端，第一缆索18固定连接于第一绳索接头17的一端，第一连接块19固定连接于第一缆索18的下端；
第二牵引机构32包括第二固定板20、第二滑轮组件21、第二传动板22、第二弹性元件23、第二绳索接头24、第二缆索25和第二连接块26，第二固定板20固定连接于减震腔11上端的另一端，第二滑轮组件21固定连接于第二固定板20靠近第一固定板13的一端，且第一缆索18贯穿第二滑轮组件21的内部，第二传动板22焊接连接于第二固定板20靠近第一固定板13的一端且位于第二滑轮组件21的下端，第二弹性元件23装配于第二传动板22的内部，第二绳索接头24装配于第二弹性元件23远离第二固定板20的一端，第二缆索25固定连接于第二绳索接头24远离第二固定板20的一端，且第二缆索25贯穿第一滑轮组件14的内部，第二连接块26固定连接于第二缆索25的下端；
配重机构33包括上限位板27、螺纹吊杆28、下限位板29、紧固螺母30和配重块31，上限位板27焊接连接于第一连接块19和第二连接块26的底部，螺纹吊杆28滑动连接于上限位板27的内部，下限位板29焊接连接于螺纹吊杆28的底部，紧固螺母30螺纹连接于螺纹吊杆28的外侧且位于上限位板27的上端，配重块31滑动连接于螺纹吊杆28的外侧且位于上限位板27和下限位板29之间；
第一固定板13和第二固定板20的内部均开设有螺栓过孔，减震腔11上端的两端均开设有螺栓底孔，箱梁主体3和第一固定板13以及和箱梁主体3第二固定板20之间均通过膨胀螺栓固定连接；
优选的，第一弹性元件16和第二弹性元件23均为拉簧；
优选的，第一缆索18和第二缆索25均由多根钢丝绳相互缠绕组成；
螺纹吊杆28和配重块31之间为间隙配合；
请参阅图1-4所示：
箱梁主体3的一侧均匀设置有多个定位凸台4，箱梁主体3的另一侧设置有多个和定位凸台4相适应的定位凹槽5，便于两个相邻的箱梁主体3之间进行定位。
本实施例的一个具体应用为：
当箱梁主体3的顶部有较重的交通工具通行时，顶板区6受到的力通过腹板区8、支撑区10传递给底板区9，通过底板区9、桥墩主体1和支座2传递给地面，降低了腹板区8受到的压力，使得箱梁主体3受力更加均匀，避免了腹板区8处发生应力集中，提高了箱梁主体3的承载能力；
请参阅图9所示：
桥梁在静止状态时，第一牵引机构12对配重机构33提供一个向上的力Fa,第二牵引机构32对配重机构33提供一个力向上的力Fb，在静止状态时，Fa可以分解为竖直方向的F1和水平方向的F2，Fb可以分解为竖直方向的F3和水平方向的F4,且F2和F4大小相等，方向相反；
当桥梁在较大风力的作用下发生振动时，箱梁主体3发生振动倾斜；
当箱梁主体3向靠近第一牵引机构12的一端发生倾斜时，通过第一固定板13和箱梁主体3的固定连接以及第二固定板20和箱梁主体3的固定连接，使得箱梁主体3带动第一固定板13和第二固定板20移动，通过第一固定板13和第一传动板15的焊接连接，使得第一固定板13带动第一传动板15移动，由于第一弹性元件16装配于第一传动板15的内部，使得第一传动板15对第一弹性元件16进行拉伸并带动第一弹性元件16移动，由于第一绳索接头17装配于第一弹性元件16的一端，使得第一弹性元件16带动第一绳索接头17移动，同时，第一弹性元件16作用于第一绳索接头17上的力变大，通过第一绳索接头17和第一缆索18的固定连接，使得第一绳索接头17带动第一缆索18移动，通过第一缆索18和第一连接块19的固定连接，使得第一缆索18带动第一连接块19移动，进一步使得第一牵引机构12对配重机构33的作用力Fa变大；
当第二固定板20移动时，通过第二固定板20和第二传动板22的焊接连接，使得第二固定板20带动第二传动板22向靠近第一牵引机构12的方向移动，由于第二弹性元件23装配于第二传动板22的内部，使得第二传动板22对第二弹性元件23的拉力变小，由于第二绳索接头24装配于第二弹性元件23的一端，使得第二弹性元件23对第二绳索接头24的拉力变小，进而使得第二连接块26对配重机构33的拉力变小，同时使得，第二牵引机构32对配重机构33的作用力Fb变小；
当Fa大于Fb时，使得配重机构33向靠近第二牵引机构32的方向移动；
同上，当Fb大于Fa时，使得配重机构33向靠近第一牵引机构12的方向移动，进而通过第一牵引机构12、第二牵引机构32和配重机构33的配合消耗了风对箱梁主体3的作用力，降低了风对桥梁的作用力；
同时，阻尼器模组设置于箱梁主体3的内部，使得对桥梁装配阻尼器模组时，可以在地面进行安装，避免了工人高空作业，降低了工人的安全隐患，降低了桥梁建设的施工难度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
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