一种多级抗震桥梁防碰撞和落梁装置技术领域
本发明涉及桥梁减隔震技术领域。
背景技术
地震是有史以来最具毁灭性的自然灾害之一，桥梁工程作为生命线工程，如果缺
乏合理的抗震设计，地震时将给人民群众的生命和财产造成严重损失。现有的防落梁和减
震耗能装置的成本高，结构复杂，推广使用起来比较困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种多级抗震桥梁防
碰撞和落梁装置，其结构简单，使用方便、可靠，能有效控制桥梁在地震时发生落梁或碰撞，
保证桥梁的安全。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种多级抗震桥梁防碰撞和落梁装置，包括能与左梁连接的左端限位组件，能与右梁
连接的右端限位组件、连接组件和能与桥墩固定的耗能组件，左端限位组件和右端限位组
件具有相互搭连并能左右限位滑动结构；连接组件和与耗能组件连接；连接组件位于左端
限位组件和右端限位组件之间，能将左端限位组件和右端限位组件使左梁和右梁离合时的
地震力传递给耗能组件，通过耗能组件吸能或变形来消耗能量。
作为进一步的技术方案，所述相互搭连并能左右限位滑动结构为：左端限位组件
和右端限位组件之间设有筒式连接抽拉式结构，筒式连接部分前后两侧均设有水平式长条
孔，连接销轴从2个水平式长条孔中穿过；所述连接组件包括竖肢，所述竖肢的下端与耗能
组件固定连接，上部设有通孔，筒式连接部分的下部设有开口，竖肢的上部通过该开口伸入
筒式连接部分中，竖肢上部的通孔与所述连接销轴配合。
作为进一步的技术方案，所述水平式长条孔相重合，连接销轴位于水平式长条孔
的中间位置。
作为进一步的技术方案，所述连接销轴两边的水平式长条孔的空间预留空隙，来
满足梁体的小变位需求。
作为进一步的技术方案，所述右梁与桥墩间为固定式连接结构，所述左梁与桥墩
间为活动式连接结构。
作为进一步的技术方案，所述连接销轴的两端设有垫片和固定螺母。
作为进一步的技术方案，所述耗能组件包括上连接钢板、若干耗能钢板和下连接
钢板，上连接钢板与竖肢固定连接，下连接钢板能与桥墩固定连接，若干耗能钢板垂直固定
于上连接钢板和下连接钢板之间。
作为进一步的技术方案，所述左端限位组件中水平式长条孔的两端中任意一端与
连接销轴接触时，即相邻梁体偏离位移达到了I级阈值，激活耗能组件。
作为进一步的技术方案，所述右端限位组件中水平式长条孔的两端中任意一端与
连接销轴接触时，即相邻梁体偏离位移达到了Ⅱ级阈值，两侧限位组件与连接销轴锁定。
采用左端限位组件、右端限位组件、连接组件和耗能组件相结合的方案，使得本发
明防坠落与防碰撞能力显著加强，且结构简单，成本低，能有效控制桥梁在地震时发生落梁
或碰撞，便于推广和使用。
附图说明
图1是本发明应用时的结构示意图。
图2是本发明的主视图。
图3是本发明的A-A剖面图。
图4是本发明防落梁工作原理示意图。
图5是本发明防碰撞工作原理示意图。
包括：1、左端限位组件；2、右端限位组件；3、连接组件；4、耗能组件；5、左梁；6、右
梁；7、桥墩；31、连接销轴；32、竖肢；33、垫片；34、固定螺母；41、上连接钢板；42、耗能钢板；
43、下连接钢板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如1所示，为本发明一种多级抗震桥梁防碰撞和落梁装置的一个实施例，包括：
一种多级抗震桥梁防碰撞和落梁装置，其特征在于：包括能与左梁连接的左端限位组
件1，能与右梁连接的右端限位组件2，连接组件3和能与桥墩7固定的耗能组件4，左端限位
组件1和右端限位组件2具有相互搭连并能左右限位滑动结构；连接组件3与耗能组件4连
接；连接组件3位于左端限位组件1和右端限位组件2之间，能将左端限位组件1和右端限位
组件2使左梁5和右梁6离合时的地震力传递给耗能组件4，通过耗能组件4吸能或变形来消
耗能量。
所述相互搭连并能左右限位滑动结构为：左端限位组件1和右端限位组件2之间设
有筒式连接抽拉式结构，筒式连接部分前后两侧均设有水平式长条孔，连接销轴31从2个水
平式长条孔中穿过；所述连接组件3包括竖肢32，所述竖肢32的下端与耗能组件4固定连接，
上部设有通孔，筒式连接部分的下部设有开口，竖肢32的上部通过该开口伸入筒式连接部
分中，竖肢32上部的通孔与所述连接销轴31配合。水平式长条孔相重合，连接销轴31位于水
平式长条孔的中间位置。连接销轴31两边的水平式长条孔的空隙预留空隙，来满足梁体的
小变位需求。所述右梁6与桥墩7间为固定式连接结构，所述左梁5与桥墩7间为活动式连接
结构。所述连接销轴31的两端设有垫片33和固定螺母34。
所述耗能组件4包括上连接钢板41、若干耗能钢板42和下连接钢板43，上连接钢板
41与竖肢32固定连接，下连接钢板43能与桥墩7固定连接，若干耗能钢板42垂直固定于上连
接钢板41和下连接钢板43之间。
正常使用状态下，连接销轴31预留空隙可满足梁体的小变位需求。地震发生时，梁
体相对位移在容许范围内时，通过销轴31连接的耗能组件4耗散能量；梁体相对位移达到极
限值时，通过水平式长条孔与连接销轴31锁定实现限位功能。
如图4a、图5a所示，在初始安装位置中，连接销轴31处于水平式长条孔的中间位
置。正常运营状态，左端限位组件1和右端限位组件2通过水平式长条孔左右滑动来满足梁
体的变位需要。在这种情况下，水平式长条孔左右两端均不与连接销轴31接触，温度变化下
梁体可以自由变形。
如图4b、图5b所示，在地震作用下，当左端限位组件1中水平式长条孔的左端与连
接销轴31接触时，即相邻梁体偏离位移达到I级阈值时，激活耗能组件4，耗能组件4通过耗
能钢板42屈曲来耗散地震的能量，进而有效防止桥梁结构发生碰撞。当左端限位组件1中水
平式长条孔的右端与连接销轴31接触时，同样会激活耗能组件4，通过耗能钢板42耗散地震
能量来防止桥梁结构发生落梁。
如图4c、图5c所示，在地震作用下，当左端限位组件1和右端限位组件2的相对分离
位移继续增大，即相邻梁体分离位移达到Ⅱ级阈值时，两侧限位组件与连接销轴31锁定，有
效实现防止落梁。当左端限位组件1和右端限位组件2的相对闭合位移继续增大，即相邻梁
体闭合位移达到Ⅱ级阈值时，两侧限位组件与连接销轴31锁定，有效实现防止碰撞。
采用上述结构后，使得本发明防坠落与防碰撞能力显著加强，且结构简单，成本
低，能有效控制桥梁在地震时发生落梁或碰撞，便于推广和使用。