專利名稱：預(yù)鉸結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于一種預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，尤其是一種可增進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)的安全性的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，使多次靜不定結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)震時(shí)經(jīng)由易損部位塑性鉸形成達(dá)到部分消能，并使固接順利轉(zhuǎn)成鉸接，經(jīng)應(yīng)力重分配后，使結(jié)構(gòu)保持一定的穩(wěn)定及承載力。
背景技術(shù)：
拱橋可分為無鉸拱、兩鉸拱及三鉸拱三種拱橋。前二者屬于超靜定結(jié)構(gòu)，后者則為靜定結(jié)構(gòu)。無鉸拱的拱肋兩端固結(jié)于橋臺(tái)(墩)，結(jié)構(gòu)勁度較大，比有鉸的拱橋合乎經(jīng)濟(jì)成本，但橋臺(tái)位移、溫度變化或混凝土收縮等因素對(duì)拱肋的受力會(huì)產(chǎn)生不利影響，因而修建無鉸拱橋要求有堅(jiān)實(shí)的地基基礎(chǔ)。兩鉸拱是在拱肋兩端設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸支承，鉸可允許拱肋在兩端有少量轉(zhuǎn)動(dòng)的可能。結(jié)構(gòu)雖不如無鉸拱剛勁，但可減弱橋臺(tái)位移等因素的不利影響。 三鉸拱則是在雙鉸拱頂再增設(shè)一鉸，結(jié)構(gòu)的剛度更差些，但可避免各種因素對(duì)拱圈受力的不利影響。鋼拱橋多數(shù)采用上承式或中承式兩鉸拱形式。無鉸拱因必須有堅(jiān)固的地基，使其應(yīng)用范圍受到限制。其實(shí)無鉸拱橋在建造上是較符合經(jīng)濟(jì)利益的且結(jié)構(gòu)的剛度大，構(gòu)造簡單，施工方便，但是因?yàn)闊o鉸拱的拱橋有橋臺(tái)位移、溫度變化等因素對(duì)拱肋受力會(huì)產(chǎn)生影響。在強(qiáng)震時(shí)立柱與拱肋接合點(diǎn)(兩鉸拱橋)和拱腳處(無鉸拱橋)容易造成損傷，因此如何降低上承式鋼拱橋的損傷及破壞，為一極需解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述現(xiàn)有技術(shù)上的問題，本實(shí)用新型提出一種預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，可降低上承式鋼拱橋于立柱與拱肋接合處，以及拱腳處的損傷。安裝本實(shí)用新型于拱橋的立柱與拱肋接合處和拱腳處，即可使無鉸拱橋也可達(dá)到兩鉸拱橋的防護(hù)作用。立柱和拱肋的接合處在強(qiáng)震后，該接合處可由固接順利轉(zhuǎn)成鉸接。如此可減少外在因素對(duì)拱橋的影響，也可保留其剛勁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。使拱橋在強(qiáng)震過后，經(jīng)過一定的應(yīng)力重分配，拱橋尚能具備一定的承載力，也能維持災(zāi)后的運(yùn)輸能力。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型中提出一種預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，包含—個(gè)連接構(gòu)件，該連接構(gòu)件相對(duì)的兩面下方延伸出兩上鉸；且于該兩上鉸末端分別有一個(gè)上鉸圓孔；一個(gè)固定座，該固定座相對(duì)的兩面向上延伸出兩下鉸，其末端分別有一個(gè)下鉸圓孔；以及，一個(gè)剪力鋼棒，該剪力鋼棒能穿組于該上鉸圓孔與該下鉸圓孔的疊合處，借此結(jié)合該兩上鉸與該兩下鉸。該連接構(gòu)件可包覆于拱橋的立柱上。該固定座安裝于該拱橋的拱肋上。該連接構(gòu)件的表面有數(shù)個(gè)孔洞，以螺釘或鉚釘使該連接構(gòu)件固定于立柱上。該固定座的表面有數(shù)個(gè)固定座孔洞，以螺釘或鉚釘使該固定座固定于拱肋上。該連接構(gòu)件包覆于拱橋的拱肋上。該固定座安裝于拱橋拱腳的基礎(chǔ)塊上。該連接構(gòu)件的表面有數(shù)個(gè)孔洞，以螺釘或鉚釘使該連接構(gòu)件固定于拱肋上。該固定座的表面有數(shù)個(gè)固定座孔洞，以螺釘或鉚釘使該固定座固定于基礎(chǔ)塊上。該剪力鋼棒通過該其中一個(gè)面的該上鉸圓孔與該下鉸圓孔疊合處以及拱橋的拱肋或立柱至另一個(gè)面的上鉸圓孔與下鉸圓孔疊合處并加以固定。兩上鉸略呈三角形。該兩下鉸略呈三角形。該剪力鋼棒的兩端以螺帽固定。位于立柱或拱肋處供該剪力鋼棒穿過的圓孔大于該剪力鋼棒的直徑。該兩上鉸與該兩下鉸接合時(shí)，其間距大于塑性鉸的塑性長度。本實(shí)用新型的有益效果在于通過本實(shí)用新型，可降低上承式鋼拱橋于立柱與拱肋接合處，以及無鉸拱橋拱腳處因損傷造成的結(jié)構(gòu)安全破壞。安裝本實(shí)用新型于拱橋的立柱與拱肋接合處和拱腳處，可使強(qiáng)震作用下在塑性鉸產(chǎn)生過程中，固接順利轉(zhuǎn)成鉸接，使損傷后的橋梁維持一定承載力。無鉸拱橋也可達(dá)到有鉸拱橋的防護(hù)作用。

圖I為拱橋示意圖。圖2為本實(shí)用新型的上下鉸與其延伸構(gòu)件示意圖。圖3A為本實(shí)用新型應(yīng)用于拱橋拱肋與立柱的側(cè)視圖。圖3B為本實(shí)用新型應(yīng)用于拱橋拱肋與立柱的正視圖。圖4為本實(shí)用新型應(yīng)用于拱橋拱肋與基礎(chǔ)塊的示意圖。其中[0023]I拱腳11兩上鉸[0024]2拱肋12上鉸圓孔[0025]3立柱20固定座[0026]4基礎(chǔ)塊21兩下鉸[0027]10連接構(gòu)件22下鉸圓孔[0028]30剪力鋼棒31螺帽。
具體實(shí)施方式
此僅就本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成，及所能產(chǎn)生的功效與優(yōu)點(diǎn)，配合附圖，舉本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下。請(qǐng)參考圖1，一般上承式鋼拱橋?yàn)橐环N多次靜不定結(jié)構(gòu)，其較易受損部位為拱腳I 及拱肋2與立柱3的接合部位，其中，拱腳處為拱肋2與基礎(chǔ)塊4的接合。本實(shí)用新型安放于上承式鋼拱橋的拱腳處及拱肋與立柱的接合處。本實(shí)用新型用于供上承式鋼拱橋于拱腳I產(chǎn)生塑性鉸的過程中，使該無鉸拱于拱腳I順利轉(zhuǎn)成兩鉸拱；立柱3和拱肋2的接合處在強(qiáng)震后，使該接合處由固接順利轉(zhuǎn)成鉸接，如此該上承式鋼拱橋在強(qiáng)震過后，縱使有損傷，經(jīng)過一定的應(yīng)力重分配，鋼拱橋尚能具備一定的承載力，也能維持災(zāi)后的運(yùn)輸能力。請(qǐng)參考圖2及圖3，本實(shí)用新型的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，包含[0033]一連接構(gòu)件10包覆于拱橋的立柱3上，該連接構(gòu)件10相對(duì)的兩面下方延伸出兩上鉸11，該兩上鉸11略呈三角形，且于末端分別有一上鉸圓孔12。其中該連接構(gòu)件10的表面有數(shù)個(gè)孔洞(位在圖3A、圖3B中穿附螺釘或鉚釘處)，以螺釘或鉚釘使其固定于立柱 3上，圖3A、圖3B中以螺釘表示。一固定座20，該固定座20安裝于拱橋拱肋2上，該固定座20相對(duì)的兩面向上延生出兩下鉸21，該兩下鉸21略呈三角形，其末端分別有一下鉸圓孔22。其中該固定座20的表面有數(shù)個(gè)固定座孔洞(位在圖3A、圖3B中穿附螺釘或鉚釘處)，以螺釘或鉚釘使其固定于拱肋2上，圖3A、圖3B中以螺釘表示。一剪力鋼棒30，該剪力鋼棒30用于結(jié)合該兩上鉸11與該兩下鉸21，及其分別延伸的構(gòu)件。接合時(shí)，使其中一面的該上鉸圓孔12與該下鉸圓孔22對(duì)齊疊合，并將該剪力鋼棒穿過該疊合圓孔以及拱橋的立柱3至另一面的上鉸圓孔12與下鉸圓孔22疊合處。該剪力鋼棒30的兩端以螺帽31固定，防止該剪力鋼棒30產(chǎn)生位移。其中，立柱3處供該剪力鋼棒30穿過的圓孔必須大于該剪力鋼棒30的直徑，使該剪力鋼棒30在一般狀態(tài)不會(huì)因?yàn)榕鲇|到拱肋2而受到摩擦力影響。該兩上鉸11與該兩下鉸21接合時(shí)，其間距必須大于塑性鉸長度LP (Plastic Length)，以免構(gòu)件會(huì)在塑性鉸發(fā)展過程中破壞而影響強(qiáng)震后鉸接端的形成。請(qǐng)參考圖4，本實(shí)用新型的第二實(shí)施例為拱橋拱腳I的基礎(chǔ)塊4與拱肋2接合處的應(yīng)用，在本實(shí)施例中同于上述實(shí)施例的元件以相同的編號(hào)顯示，因其功用相同所以其細(xì)部并不在文中重復(fù)說明，本例中僅說明兩者不同之處。其中該連接構(gòu)件10與該兩上鉸11安裝于該拱肋2上，該固定座20與該兩下鉸21為安裝于拱橋拱腳I的基礎(chǔ)塊4上，并同樣通過該剪力鋼棒30以同樣方式將該兩上鉸11與該兩下鉸21接合。通過本實(shí)用新型，可降低上承式鋼拱橋于立柱與拱肋接合處，以及無鉸拱橋拱腳處因損傷造成的結(jié)構(gòu)安全破壞。安裝本實(shí)用新型于拱橋的立柱與拱肋接合處和拱腳處，可使強(qiáng)震作用下在塑性鉸產(chǎn)生過程中，固接順利轉(zhuǎn)成鉸接，使損傷后的橋梁維持一定承載力。 無鉸拱橋也可達(dá)到有鉸拱橋的防護(hù)作用。上列詳細(xì)說明是針對(duì)本發(fā)明的一可行實(shí)施例的具體說明，但該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本實(shí)用新型的專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含一個(gè)連接構(gòu)件，該連接構(gòu)件相對(duì)的兩面下方延伸出兩上鉸；且于該兩上鉸末端分別有一個(gè)上鉸圓孔；一個(gè)固定座，該固定座相對(duì)的兩面向上延伸出兩下鉸，其末端分別有一個(gè)下鉸圓孔；以及一個(gè)剪力鋼棒，該剪力鋼棒能穿組于該上鉸圓孔與該下鉸圓孔的疊合處，借此結(jié)合兩上鉸與兩下鉸。
2.如權(quán)利要求I所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該連接構(gòu)件包覆于拱橋的立柱上。
3.如權(quán)利要求I所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該連接構(gòu)件包覆于拱橋的拱肋上。
4.如權(quán)利要求2所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該固定座安裝于該拱橋的拱肋上。
5.如權(quán)利要求3所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該固定座安裝于拱橋拱腳的基礎(chǔ)塊上。
6.如權(quán)利要求I所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該剪力鋼棒通過該其中一個(gè)面的該上鉸圓孔與該下鉸圓孔疊合處以及拱橋的拱肋或立柱至另一個(gè)面的上鉸圓孔與下鉸圓孔疊合處并加以固定。
7.如權(quán)利要求I所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該兩上鉸略呈三角形。
8.如權(quán)利要求I所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該兩下鉸略呈三角形。
9.如權(quán)利要求2所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該連接構(gòu)件的表面有數(shù)個(gè)孔洞，以螺釘或鉚釘使該連接構(gòu)件固定于立柱上。
10.如權(quán)利要求3所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該連接構(gòu)件的表面有數(shù)個(gè)孔洞，以螺釘或鉚釘使該連接構(gòu)件固定于拱肋上。
11.如權(quán)利要求2所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該固定座的表面有數(shù)個(gè)固定座孔洞， 以螺釘或鉚釘使該固定座固定于拱肋上。
12.如權(quán)利要求3所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該固定座的表面有數(shù)個(gè)固定座孔洞， 以螺釘或鉚釘使該固定座固定于基礎(chǔ)塊上。
13.如權(quán)利要求I所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該剪力鋼棒的兩端以螺帽固定。
14.如權(quán)利要求I所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，位于立柱或拱肋處供該剪力鋼棒穿過的圓孔大于該剪力鋼棒的直徑。
15.如權(quán)利要求I所述的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該兩上鉸與該兩下鉸接合時(shí)，其間距大于塑性鉸的塑性長度。
專利摘要本實(shí)用新型有關(guān)于一種預(yù)鉸結(jié)構(gòu)，包含一連接構(gòu)件，該連接構(gòu)件相對(duì)的兩面下方延伸出兩上鉸；且于該兩上鉸末端分別有一上鉸圓孔；一固定座，該固定座相對(duì)的兩面向上延伸出兩下鉸，其末端分別有一下鉸圓孔；以及一剪力鋼棒，該剪力鋼棒用于結(jié)合該兩上鉸與該兩下鉸，及其分別延伸的構(gòu)件；接合時(shí)，該剪力鋼棒穿過該上鉸圓孔與該下鉸圓孔的疊合處。本實(shí)用新型的預(yù)鉸結(jié)構(gòu)可使無鉸拱橋的拱腳在產(chǎn)生塑性鉸的過程中，順利轉(zhuǎn)成兩鉸拱；立柱和拱肋的接合處在強(qiáng)震后，該接合處可借助本實(shí)用新型由固接順利轉(zhuǎn)成鉸接。
文檔編號(hào)E01D19/04GK202347434SQ20112045411
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者梁正裕, 陳艾榮 申請(qǐng)人:梁正裕, 陳艾榮