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11 铁路桥梁榫型防落梁装置-丰泽股份.pdf简介：

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地震造成的难以修复问题

为了使桥梁受震后，减轻桥染结构的破环，防止桥梁上、下部结构出现较大 相对位移，发生落梁等问题。同时在地震后路桥的畅通也能够为救援起到关键的 作用。因此桥梁结构的设计阶段要考虑其抗震能力。 防落梁系统是在桥梁结构遇到超预期地震荷载激励时，防止桥梁落梁破环的 最后安全保障设施。当桥梁遭遇罕遇地震作用的时候，桥染的支座剪切变形极有 可能超过支座的充许剪切变形量，这入时候防落梁装置启动就可以防止落梁破坏 的发生。 防落梁系统是桥梁结构遭遇超过预期地震载荷作用时，防止落梁震害的最终 安全保障设施，是防止桥梁在地震中出现毁灭性破环的重要设施，它很可能经历 整入地震序列的作用。因此，研究防落梁装置在震作用下对桥梁结构的影响时具 有非常现实的意义

传统的防落梁抗震装置是在 梁体与桥墩之间设置限位挡 块，预留一定的间隙，当梁 体与墩身的相对变形超出该 间隙时DB42∕T 1765-2021 高速公路沥青路面预防养护技术规程，限位挡块发挥作用 限制梁体进一步的位移。

传统的桥梁防落梁装置带来的问题： 1、型钢挡块为刚性构件，碰撞效应及其损伤难以估算， 2、地震时，型钢挡块的受力变形无法准确计算， 3、体位移时，只有一侧的型钢挡块发挥作用 4、型钢挡块为各向异性构件，存在明显的弱轴方向。

我国铁路桥梁设计普遍采用重力式墩台，由于截面尺寸大，即使在罕遇地震 条件下此类墩台也很难进入塑性，所以依靠结构自身延性来耗散地震能量基本无 法实现。 为了提高铁路桥梁抗震性能，实现“小震不环、中震可修、大震不倒的抗震 自标，引人先进的减隔震设计理念，由采用传统的“抗震“转向“减、隔震“技术。 基于减隔震设计思路和结构动力学原理，经过反复研究和论证开发了铁路桥 梁样形防落梁装置，

型形防落梁隔震设计理念的构思

采用弹塑性限位装置作为防落梁装置使用，并将其用于桥梁结构的减隔震 设计。 克服传统防落梁装置的缺点，有效提高结构抗震的安全性和可靠性。 限位钢稗由上下嵌固段和中间的变形段组成。嵌固段插入梁底和墩身的预 埋钢简中

分体式防落梁装置 1一限位钢样：2一预埋钢筒：3一承压 环；4一限位环；5一接长钢筒；6一偏 心法兰；7一连接螺栓；8一橡胶密封圈

整体式防落梁装置 1一限位钢样；2一预理埋钢简：3一承 压环；4一限位环；5一接长钢筒； 6一橡胶密封圈

整体式防落梁装置 1一限位钢样；2一预埋钢简；3一承 压环；4一限位环；5一接长钢筒； 6一橡胶密封圈

裤形防落梁装置设计原理： 在梁体与墩顶预理钢简，插入限位钢槿，梁体发生水平相对位移时，由钢 裤与钢桶之间的间隙来释放桥梁的温度力；地震力来临时，钢棒的上下端与钢 筒内壁接触，开始受力产生弹性变形，继而发生塑性变形，实现有缓冲效应的 限位效果。 限位钢的变形由三部分组成： 1.间隙变形 一 般取40~60mm，释放桥梁日常的热胀冷缩的位移 2.弹性变形一一开始限制防落梁装置的位移，减缓限位引起的冲击作用， 3.塑性变形一一提供一定的阻尼耗能能力，塑性变形为弹性变形的10倍左右。

棒形防落梁装置设计原理： 在梁体与墩顶预理钢简，插入限位钢槿，梁体发生水平相对位移时，由钢 集与钢桶之间的间隙来释放桥梁的温度力；地震力来临时，钢样的上下端与钢 筒内壁接触，开始受力产生弹性变形，继而发生塑性变形，实现有缓冲效应的 限位效果。

限位钢棒的变形由三部分组成： 1.间隙变形 一一 般取40~60mm，释放桥梁日常的热胀冷缩的位移 2.弹性变形 并始限制防落梁装置的位移，减缓限位引起的冲击作用 3.塑性变形 提供一定的阻尼耗能能力，塑性变形为弹性变形的10倍左右。

棒形防落梁装置设计原则： 1、不改变原有梁部和桥墩的基本结构构造

仍按照弹性理论进行抗震设计。

罕遇地震 利用限位钢椎的弹塑性变形进行减隔震设计，减隔震效果控制在小于设计 震响应的水平。 适田范围

利用限位钢律的弹塑性变形进行减隔震设计，减隔震效果控制在小于设计 地震响应的水平

地震烈度一般不大于0.2g、且场地特征周期较小的地区。

2017年由北京交通大学做了桥梁加装减震及防落梁装置的隔 分析： 对一装有稗型防落梁装置的五跨简支梁桥进行模拟。 墩高为8m、10m，梁为2321A标准梁图。假定地震作用下墩、梁仍处于 弹性工作。 每个桥墩设置了4根设计位移120mm，极限位移160mm的弹塑性防落梁 限位装置。 为了突出防落梁、防碰撞效果，地震波的峰值加速度达到旱遇地震的1个 左右，即0.76g，特征周期0.45s。

未装样型防落染装置的染体，地震反应剧烈，染体在地震工况下，动明显开直有巨大 的冲击力，这种情况下很容易造成梁体相撞或落梁。 装有型防落梁装置的梁体，地震反应较为平缓，晃动幅度与冲击力都较小；耗能装置 有效的阻止了地震能量的传播，

由丰泽股份和北京交通大学，共同研制了试验设备，从2016年开始共同 进行了多次性能试验，并准确的分析了装置的承载能力、变形能力、耗能能 力、刚度变化等。

槿型防落梁装置滞回性能

型防落梁装置疲劳性能

2、混凝土底座中设置钢套筒安装防落梁装置

钢套筒增设加劲肋板方案，完成了 两根防落梁装置的试验， A组：40mm、60mm、80mm、100mm 120mm、140mm和160mm各3次循环的 防落梁装置滞回试验，之后进行 160mm位移下的低周疲劳试验直至防 落梁装置破坏； B组：仅进行位移加载幅值为140mm 条件下防落梁装置的低周疲劳试 验； 结果表明：钢套简增设加劲肋板方 案，在两根防落梁装置破坏后，底 座混凝土未见有裂缝出现或局部隆 起等现象。

安装偏位可调节法兰盘的性能验证

型防落梁在装置的特点

1.较高的使用效率：一般的防落梁挡块，设置在垫石四周，承受地震力时，无法实 现所有挡块共同抵抗地震；防落梁装置一般每个墩台设置4套，且没有方向性，承 受地震力时，所有的防落梁装置会同时工作。 2.无强弱轴方向：样型防落染装置呈圆形，各个方向受力与变形一致，无强弱轴方 可之分，不存在力的方向不同而减震效果不同的现象，同时也克服了普通防落梁挡 块受力变形无法准确计算的问题。 3.节约工程造价：铁路桥梁大多采用重力墩，为满足抗震等级需加粗加大，采用防 落梁装置，可以降低桥梁和支座的抗震设防，降低支座的选用级别，降低桥梁的抗 震级别，节约了工程造价，无其罕遇地震此特点无为明显。 4.优秀的隔震性能：防落梁装置采用圆形截面，受力明确、性能稳定，具有足够的 塑性变形能力，防落梁装置极限位移低周疲劳可达到18个循环以上，完全覆盖整个 地震周期。

水平承载力 200 300 400 设计位移 ±145 ±135 ±120

简支梁形防落梁装置安装施工步骤

分体式椎形防落染装置一股安装于预制箱染， 箱染预制时将预理钢筒A按图纸要求预理在箱梁底板相应位置，预理钢筒底面 与梁底齐平，钢筒中心线与底板垂直，定位偏差不得大于5mm。 在混凝土浇筑、振过程中，注意振捣棒不得直接接触预理钢筒，防止预理钢 简发生偏移

简支梁形防落梁装置安装施工步骤

①箱梁架设就位后，将承压环安装在梁底的预理钢筒A上： ②在预埋钢简B上安装承压环，将预埋钢筒B放入墩顶预留孔内

简支梁形防落梁装置安装施工步骤

①用绳带将上钢椎提升至法兰盘与 ②将密封圈京19BS1：供暖工程.pdf，套在下限位钢上； ③将下限位钢椎放入预理钢简B中： ④放入钢棒法兰盘之间的调整垫板 拧紧上下钢法兰盘连接螺栓

简支梁形防落梁装置安装施工步骤

①安装定位拉杆，调整钢筒B与钢筒A对齐： ②将钢缓慢放下； ③将限位环放入钢简A中

简支梁形防落梁装置安装施工步骤

①用灌浆料将墩顶预留孔填筑密实 ②待砂浆强度达到要求后《民用建筑能源资源消耗统计报表制度 2018年》，拆除定位拉杆； ③用乳化沥青填充钢筒B ④最后用发泡聚氨酯填充接长钢筒，

工程名称：吴中高铁 吴忠至中卫客运专线又称吴中高铁，由银西线吴忠站至中卫市中卫南 站，是国家快速铁路网的重要干线，与京张、呼张客专共同构成北京至兰 州的京呼银兰快速客运通道，安装使用了我公司的形防落梁装置产品。