防落梁,是一種用于公路抗震的結(jié)構(gòu)。
防震擋塊一般在頂蓋梁上邊梁外側(cè)設(shè)置的土工構(gòu)造物。橋梁工程中,防震擋塊是設(shè)置于橋墩和橋臺(tái)上且置于梁端兩側(cè)的防震構(gòu)造,防震擋塊與梁體之間須設(shè)置墊木。
抗震擋塊的工作原理:
在我國(guó),中小跨徑連續(xù)梁橋大多采用板式橡膠支座,對(duì)于這類橋梁,在地震作用下支座會(huì)發(fā)生較大位移,為了防止橫向落梁的發(fā)生,通常在墩臺(tái)和蓋梁兩端設(shè)置抗震擋塊。
擋塊雖然能減小落梁發(fā)生的概率,但如果設(shè)置不當(dāng),其與主梁之間的碰撞不但會(huì)造成主梁自身?yè)p傷,還會(huì)大大增加下部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。
體現(xiàn)在橋梁方面,尤其是橋梁在地震中發(fā)生落梁、移位、連續(xù)橋面損壞的后果非常嚴(yán)重。然而,不同的橋型,不同的橋址綜合橋梁自身服役年限等諸多非線性的因素考慮,在同一次地震中不同橋梁受到的影響都不一樣。其中一個(gè)重要的原因就是擋塊出現(xiàn)了病害,導(dǎo)致抗震能力降低。
從歷次強(qiáng)烈破壞性地震災(zāi)害中可以看出,橋梁梁體自身因直接的地震動(dòng)力而毀壞的現(xiàn)象極為少見(jiàn),但因支承長(zhǎng)度不足、支承連接件失效等引起的落梁、主梁的移動(dòng)、扭曲、裂縫等現(xiàn)象常有發(fā)生,其中落梁現(xiàn)象極為嚴(yán)重。橋梁作為交通線上的樞紐工程,一旦發(fā)生落梁破壞,將使整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓,嚴(yán)重阻礙救援及災(zāi)后重建工作。
防落梁裝置為拉索式連梁裝置,該裝置能同時(shí)防止縱向和橫向的落梁,有效降低地震對(duì)橋梁造成的落梁破壞
防落梁裝置包括四個(gè)固定裝置、兩個(gè)限位裝置和三根拉索:
四個(gè)固定裝置兩兩組合,每一個(gè)組合中兩個(gè)固定裝置之間通過(guò)一根拉索對(duì)稱連接,且每根連接兩個(gè)固定裝置的拉索中間設(shè)置有一個(gè)限位裝置,兩個(gè)限位裝置之間通過(guò)一根拉索連接。
固定裝置包括固定座、壓縮彈簧和鋼墊板,拉索兩端均依次穿過(guò)固定座、壓縮彈簧和鋼墊板,通過(guò)固定件與鋼墊板固定連接。
限位裝置包括限位塊和三個(gè)緩沖橡膠,限位塊為梯形體,梯形體中設(shè)置有兩條通道,兩條通道分別連接梯形體的相對(duì)側(cè)面,兩條通道的軸線垂直相交,且均平行于梯形體的上、下表面;三個(gè)緩沖橡膠設(shè)置在梯形體的三個(gè)側(cè)面周圍,三個(gè)側(cè)面分別為梯形體面向固定裝置的兩側(cè)面和該梯形體背向于另一限位塊的一個(gè)側(cè)面;緩沖橡膠的中心位置通過(guò)固定件固定在拉索上。
而且十字型通道與穿入其中的拉索間存在間隙。緩沖橡膠與梯形體的側(cè)面間存在間隙。
橋梁落梁破壞是橋梁結(jié)構(gòu)在地震等沖擊荷載作用下的主要破壞形式,其危害巨大,往往導(dǎo)致交通生命線中斷,造成生命財(cái)產(chǎn)的連帶損失。1968 年日本的新瀉(Niigata)地震、1994 年美國(guó)的北嶺(Northrige)地震、1995 年日本的阪神(kobe)地震、1999 年的中國(guó)臺(tái)灣地震及 2008 年我國(guó)的汶川地震均因?yàn)榘l(fā)生了橋梁落梁情況,給當(dāng)?shù)氐慕煌ňW(wǎng)絡(luò)造成了嚴(yán)重的破壞,導(dǎo)致生命財(cái)產(chǎn)的巨大損失,嚴(yán)重阻礙了外界及時(shí)進(jìn)入災(zāi)區(qū)救援以及災(zāi)后重建工作。