一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置

摘要

本发明公开了一种桥墩可更换Zn‑22Al合金棒外置耗能装置，通过在Zn‑22Al合金棒两端设置外螺纹，将Zn‑22Al合金棒可拆卸连接于箍环和安装座之间，同时，通过可活动的连接组件将两个半圆箍环上交错对接的第一凸台和第二凸台可拆卸连接在一起，不仅安装和拆卸非常便捷，而且可以增加装置安装效率，降低安装风险，还通过在半圆箍环的内壁上设置环形橡胶垫，使箍环与桥墩的墩身间贴合更加紧密，耗能装置能够及时对桥墩进行耗能减震，避免桥墩和耗能装置因受到的瞬时冲击过大而损坏，整个装置结构简单，安装和更换非常方便，具有良好的耗能能力，且本身不易损坏，使用寿命长，经济性高。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑桥梁技术领域，更具体地说是涉及一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置。

背景技术

我国地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间，大部分地区为地震区，尤其是西部地区多为强震区。桥梁是交通生命线上的枢纽工程，一旦遭到地震破坏，不仅会带来巨大的经济损失，而且会由于其损毁、中断造成救援人员不能及时到位，进而造成不可估量的人员伤亡和间接损失。此外，遭受破坏的桥梁其震后修复极其困难甚至需要推倒重建，严重影响地震灾区的灾后生产生活和重建工作。因此，地震是桥梁必须要考虑的风险因素之一。

桥墩作为桥梁的主要构件，对桥梁的整体抗震性能起至关重要的作用，大量震害表明桥梁的倒塌主要是由桥墩的抗震能力不足而引起的。目前大多数桥墩采用内置耗能钢筋进行耗能防震，出现损坏时，无法更换。即使，已经出现一些外置耗能装置，基本是通过摩擦来进行耗能，且耗能材料多采用钢材，耗能能力有限，易损坏，且不易更换。目前，室温超塑性Zn-22Al合金因具有低屈服应力、高延展性、无工作硬化、耐磨性好、减震能力高以及无污染等高性能金属耗能器所需的特性,引起了国内外学者们的广泛关注。

因此，如何提供一种耗能能力强，且更换方便的桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置是本领域亟需解决的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置，目的就是为了解决上述之不足。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置，包括箍环、若干个Zn-22Al合金棒和安装座；若干个所述Zn-22Al合金棒均布在所述箍环和所述安装座之间；

所述箍环为两个交错设置的半圆箍环构成；每个所述半圆箍环的两个对接端分别设置有向外延伸的第一凸台和第二凸台；一个所述半圆箍环的所述第一凸台通过连接组件可拆卸连接于另一个所述半圆箍环的所述第二凸台；

多个所述Zn-22Al合金棒的两端分别可拆卸连接于所述半圆箍环和所述安装座上。

此技术方案的有益效果是：充分利用Zn-22Al合金棒的优良性能，有效增强了耗能装置的耗能能力，提高了桥墩的防震能力，其中半圆箍环、Zn-22Al合金棒、安装座均设置为可拆卸连接，当耗能装置发生损坏时，更换方便，同时将半圆箍环连接组件设置在外凸台上，进行装置安装和更换时，操作方便，安装和更换效率更高。

优选地，所述连接组件包括第一螺栓、第二螺栓、第一螺母和第二螺母；所述第一螺栓的一端设置有与所述第一螺栓相适配的外螺纹，且其另一端设置有与所述第二螺栓相适配的圆环；所述第二螺栓的一端设置有与所述第二螺母相适配的外螺纹。

优选地，所述第一凸台的中部设置有直槽孔；所述第二凸台上设置有竖直的通孔，且其中部设置有与所述直槽孔相对应的贯通槽；所述通孔贯穿所述贯通槽；所述第一螺栓上带有外螺纹的一端穿设于所述直槽孔内并向外伸出，且其伸出部分与所述第一螺母相配合；所述第二螺栓的螺杆穿设于所述通孔和所述圆环的内孔，且其螺杆伸出第二凸台的部分与所述第二螺母相配合。

上述技术方案的有益效果是：通过在第一凸台上设置直槽孔以及在第二凸台上设置贯通槽，使第一螺栓在水平方向上有一定的活动空间，即使在两个半圆箍环对接过程存在一定误差，也能顺利完成对接，降低装置因无法安装而报废的风险。

优选地，每个所述Zn-22Al合金棒的两端均设置有外螺纹；相应地，每个所述半圆箍环和所述安装座上均设置有与所述Zn-22Al合金棒数量相对应的螺纹孔；每个所述Zn-22Al合金棒的一端的外螺纹部与所述安装座上的螺纹孔相配合；每个所述Zn-22Al合金棒的另一端的外螺纹部与所述半圆箍环上的螺纹孔相配合并向外伸出，且其伸出部分上设置有第三螺母。

优选地，所述Zn-22Al合金棒设置有四个；每个所述半圆箍环的对接端均对称设置有两个所述Zn-22Al合金棒。

优选地，每个所述半圆箍环的内壁上均设置环形橡胶垫。

此技术方案的有益效果是：使箍环与桥墩的墩身间贴合更加紧密，当桥墩因地震等原因受到冲击而发生震动时，能够避免墩身和箍环之间产生过大滑移，使耗能装置能够及时对桥墩进行耗能，避免桥墩和耗能装置因受瞬时冲击过大而损坏，同时，橡胶垫本身具有一定的弹性，可以进一步加强耗能装置的耗能能力。

优选地，每个所述Zn-22Al合金棒的上端还设置有承台。

此技术方案的有益效果是：将箍环放置于承台上，可以有效防止箍环因震动等原因掉落而导致装置失效。

优选地，每个所述Zn-22Al合金棒均包括中间细两端粗呈狭腰形的双锥形体和设置于所述双锥形体两端的圆柱体。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明提供了一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置，通过在Zn-22Al合金棒两端设置外螺纹，将Zn-22Al合金棒可拆卸的连接于箍环和安装座之间，同时，通过第一螺母和第二螺母将两个半圆箍环上的第一凸台和第二凸台交错对接固定在一起，安装和拆卸非常便捷，还通过在第一凸台上设置直槽孔以及在第二凸台上设置贯通槽，使第一螺栓在水平方向上有一定的活动空间，即使在两个半圆箍环对接过程存在一定误差，也能顺利完成对接，有效降低了装置因无法安装而报废的风险，又通过在半圆箍环的内壁上设置环形橡胶垫，使箍环与桥墩的墩身间贴合更加紧密，当桥墩因地震等原因受到冲击而发生震动时，能够避免墩身和箍环之间产生过大滑移，使耗能装置能够及时对桥墩进行耗能减震，避免桥墩和耗能装置因受瞬时冲击过大而损坏，同时，橡胶垫本身具有一定的弹性，可以进一步加强耗能装置的耗能能力，整个装置结构简单，安装和更换非常方便，具有良好的耗能能力，且本身不易损坏，使用寿命长，经济性高。

附图说明

图1为本发明一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置的工作结构示意图；

图2为本发明一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置的结构示意图；

图3为本发明一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置的爆炸图；

图4为本发明一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置的半圆箍环的结构示意图；

图5为本发明一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置的Zn-22Al合金棒的结构示意图；

图6为本发明一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置的安装座的结构示意图；

图7为本发明一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置的第一螺栓的结构示意图；

图中：1、箍环；11、半圆箍环；12、第一凸台；121、直槽孔；13、第二凸台；131、通孔；132、贯通槽；2、Zn-22Al合金棒；21、双锥形体；22、圆柱体；3、安装座；4、连接组件；41、第一螺栓；411、圆环；42、第二螺栓；43、第一螺母；44、第二螺母；5、第三螺母；6、承台。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1-4所示，本发明公开了一种桥墩可更换Zn-22Al合金棒外置耗能装置，包括箍环1、4个Zn-22Al合金棒2和安装座3；4个Zn-22Al合金棒2均布在箍环1和安装座3之间；

箍环1为2个交错设置的半圆箍环11构成；每个半圆箍环11的两个对接端分别设置有向外延伸的第一凸台12和第二凸台13；一个半圆箍环11的第一凸台12通过连接组件4可拆卸连接于另一个半圆箍环11的第二凸台13；

每个Zn-22Al合金棒2的两端均设置有外螺纹；相应地，每个半圆箍环11和安装座3上均设置有4个螺纹孔；每个Zn-22Al合金棒2的一端的外螺纹部与安装座3上的螺纹孔相配合；每个Zn-22Al合金棒2的另一端的外螺纹部与半圆箍环11上的螺纹孔相配合并向外伸出，且其伸出部分上设置有第三螺母5。

在本实施例中，连接组件4包括第一螺栓41、第二螺栓42、第一螺母43和第二螺母44；第一螺栓41的一端设置有与第一螺栓41相适配的外螺纹，且其另一端设置有与第二螺栓42相适配的圆环411；第二螺栓42的一端设置有与第二螺母44相适配的外螺纹。第一凸台12的中部设置有直槽孔121；第二凸台13上设置有竖直的通孔131，且其中部设置有与直槽孔121相对应的贯通槽132；通孔131贯穿贯通槽132；第一螺栓41上带有外螺纹的一端穿设于直槽孔121内并向外伸出，且其伸出部分与第一螺母43相配合；第二螺栓42的螺杆穿设于通孔131和圆环411的内孔，且其螺杆伸出第二凸台13的部分与第二螺母44相配合。

在本实施例中，每个半圆箍环11的对接端均对称设置有两个Zn-22Al合金棒2。

在本实施例中，每个半圆箍环11的内壁上均设置环形橡胶垫。

在本实施例中，每个Zn-22Al合金棒2的上端还设置有承台6。

在本实施例中，每个Zn-22Al合金棒2均包括中间细两端粗呈狭腰形的双锥形体21和设置于双锥形体21两端的圆柱体22。

在另外一些实施例中，连接组件4的类型可以根据实际情况进行选择。

在另外一些实施例中，Zn-22Al合金棒2的外形、数量和安装位置可根据实际情况进行设计。

使用方法：首先，通过安装座3上预留的安装孔穿过桥墩的墩身，将安装座3放置于墩台上预留的凹槽内，并安装座3与墩台浇筑为一体，然后，将4个Zn-22Al合金棒2的远离承台6的一端旋入安装座3上对应的螺纹孔内，其次，将两个内壁已粘好环形橡胶垫的半圆箍环11与Zn-22Al合金棒2的另一端螺接在一起，并使半圆箍环11的底端与承台6的顶端接触，同时，2个半圆箍环11的第一凸台12和第二凸台13交错对接，再次，将第一螺栓41的螺纹端穿设于第一凸台12的直槽孔121内，将第二螺栓42的螺柱插入第二凸上的通孔131内，并穿过第一螺栓41上圆环411的内孔，接着在第一螺栓41和第二螺栓42伸出第一凸台12和第二凸台13的螺纹端分别安装第一螺栓41和第二螺栓42并拧紧，最后，在Zn-22Al合金棒2伸出半圆箍环11的螺纹部分上安装第三螺母5并拧紧，当发生地震时，圆柱形墩身绕圆柱形墩台底部发生转动，Zn-22Al合金棒2通过与圆柱形墩身之间连接的半圆箍环11随圆柱形墩身产生转动，并产生屈服，从而实现耗能。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。