專利名稱：連續(xù)梁橋拉索減震支座經(jīng)濟(jì)布置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程中橋梁工程抗震設(shè)防的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)梁橋抗震支座的經(jīng)濟(jì)布置方法，具體是連續(xù)梁橋采用拉索減震支座進(jìn)行抗震設(shè)防時(shí)的經(jīng)濟(jì)布置方法，。
背景技術(shù)：
連續(xù)梁橋是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力合理、施工方便的橋型，廣泛的應(yīng)用于城市高架橋、高速公路、高速鐵路中，對(duì)保障交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的通暢具有舉足輕重的作用。同時(shí)，在地震災(zāi)害下，由于橋梁的抗震能力的不足而容易受到損害甚至發(fā)生災(zāi)難性倒塌，嚴(yán)重影響對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行救援以及災(zāi)害重建等，帶來(lái)巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。因此連續(xù)梁橋的抗震設(shè)防具有十分重要的意義。20世紀(jì)70年代以來(lái)，減隔震技術(shù)逐漸得到了廣泛的發(fā)展與應(yīng)用，其基本原理是改變橋梁結(jié)構(gòu)體系的自振頻率、增加結(jié)構(gòu)的耗能能力而減小結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力。工程實(shí)踐以及實(shí)際地震表明，減隔震措施是一種十分有效的抗震設(shè)防手段。 近年來(lái)減隔震支座在橋梁建設(shè)中得到大量的應(yīng)用與發(fā)展。我國(guó)的連續(xù)梁橋建設(shè)中，墩梁連接措施通常采用支座，這也為應(yīng)用減隔震支座進(jìn)行抗震設(shè)防提供了廣泛的空間，常見(jiàn)的減隔震支座有鉛芯橡膠支座、雙曲面球鋼支座以及拉索減震支座，但是對(duì)于減隔震支座，由于生產(chǎn)成本增加等導(dǎo)致該類型的支座價(jià)格一般相對(duì)普通的減隔震支座價(jià)格昂貴，造成工程造價(jià)的增加。本發(fā)明主要針對(duì)拉索減震支座的經(jīng)濟(jì)合理布置展開(kāi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是連續(xù)梁橋采用拉索減震支座進(jìn)行減隔震設(shè)計(jì)而獲得目標(biāo)抗震性能，組合使用拉索減震支座與普通非減隔震支座，獲得經(jīng)濟(jì)合理的連續(xù)梁橋抗震支座的經(jīng)濟(jì)布置方法，以減小工程造價(jià)。本發(fā)明提出的連續(xù)梁橋抗震支座的經(jīng)濟(jì)布置方法，具體步驟如下
(1):分析連續(xù)梁橋的特征，并獲得支座噸位需求。其中連續(xù)梁橋的特征主要包括主梁的截面形式、下部結(jié)構(gòu)的形式以及墩身剛度(主要體現(xiàn)在墩高的變化)分布情況；
(2):依據(jù)連續(xù)梁橋的特征確定支座的布置方式，在橋軸線兩側(cè)，每聯(lián)的共用墩或橋臺(tái)、或者與共用墩相鄰的連續(xù)墩上的部分或者全部支座采用拉索減震支座，其余橋墩或者橋臺(tái)采用普通支座，確定經(jīng)濟(jì)合理的減隔震支座布設(shè)方式；
(3):建立橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析模型，依據(jù)機(jī)構(gòu)響應(yīng)確定拉索減震支座以及普通支座的具體參數(shù)。本發(fā)明中，對(duì)于連續(xù)梁橋的主梁截面為單箱多室或者單箱單室的大箱梁等結(jié)構(gòu)形式，墩頂每排采用兩個(gè)支座，拉索減震支座采用下述任一種方式
(I)每聯(lián)的兩個(gè)共用墩或者橋臺(tái)上均布置有拉索減震支座，四個(gè)拉索減震支座對(duì)稱布置在橋軸線兩側(cè)，連續(xù)墩上布置普通支座。
(2)每聯(lián)緊鄰共用墩或者橋臺(tái)的兩個(gè)連續(xù)墩上均布置有拉索減震支座，每個(gè)連續(xù)墩上布置有二個(gè)拉索減震支座，四個(gè)拉索減震支座布置在橋軸線兩側(cè)，每聯(lián)的兩個(gè)共用墩或者橋臺(tái)以及其余的連續(xù)墩上均布置普通支座。(3)每聯(lián)的兩個(gè)共用墩或者橋臺(tái)上均布置有一個(gè)拉索減震支座和一個(gè)普通支座，兩個(gè)拉索減震支座布置在橋軸線異側(cè)，連續(xù)墩上均布置普通支座。(4)每聯(lián)緊鄰共用墩或者橋臺(tái)的兩個(gè)連續(xù)墩上均布置有一個(gè)拉索減震支座和一個(gè)普通支座，且拉索減震支座分別布置在橋軸線異側(cè)，每聯(lián)的兩個(gè)共用墩或者橋臺(tái)以及其余的連續(xù)墩上均布置普通支座。對(duì)于主梁截面為橫向布置多個(gè)小箱梁等結(jié)構(gòu)形式，主梁底部具有多個(gè)支座與橋墩相連接，拉索減震支座的布置方式為
每聯(lián)的兩個(gè)共用墩或橋臺(tái)上均布置有二排支座，每排支座中包括一個(gè)或者多個(gè)拉索減 震支座，其余采用普通支座，拉索減震支座和普通支座的疊加形式根據(jù)具體情況而定，兩排支座中的拉索減震支座或普通支座應(yīng)當(dāng)對(duì)稱于橋軸線布置。本發(fā)明中，所述普通支座采用板式橡膠支座或者四氟滑板支座。本發(fā)明適用于三跨及其以上的多跨連續(xù)梁橋。本發(fā)明布置方式不僅僅限于橋軸線呈直線型的直橋，對(duì)于曲率不大的彎橋也具有適用性。本發(fā)明的有益效果在于該支座布置方法在抗震性能上能夠有效實(shí)現(xiàn)在降低橋梁結(jié)構(gòu)的地震內(nèi)力響應(yīng)的同時(shí)防止主梁過(guò)大的縱向擺動(dòng)或者橫橋向的扭轉(zhuǎn)擺動(dòng)，避免橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)墩柱破壞、主梁落梁災(zāi)害。并且該經(jīng)濟(jì)布置方法顯著特征是部分支座采用拉索減震支座進(jìn)行減隔震設(shè)防，具有良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，有效降低工程造價(jià)，節(jié)約資源成本。


圖I為實(shí)施例I中第一種支座布置方式。圖2為實(shí)施例I中第二種支座布置方式。圖3為實(shí)施例I中第三種支座布置方式。圖4為實(shí)施例I中第四種支座布置方式。圖5為實(shí)施例I中第五種支座布置方式。圖6為實(shí)施例I中第六種支座布置方式。圖中標(biāo)號(hào)1為共用墩或者橋臺(tái)，2為連續(xù)墩，3為拉索減震支座，4為普通支座，5為橋軸線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例I :
本發(fā)明基于連續(xù)梁橋獲得良好的抗震能力(減小橋梁墩柱地震內(nèi)力與防止落梁災(zāi)害)的同時(shí)減少工程造價(jià)，提出采用拉索減震支座進(jìn)行抗震設(shè)防的經(jīng)濟(jì)布置方式。下面將針對(duì)直線型連續(xù)梁橋?qū)?b>具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于橋墩與上部結(jié)構(gòu)連接方式為在墩頂每排布置兩個(gè)支座情況，上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量較大的連續(xù)梁橋共采用四個(gè)拉索減震支座3，并且可以采用兩種不同方式布置a，當(dāng)共用墩I剛度較大或連續(xù)梁橋兩端的下部結(jié)構(gòu)為橋臺(tái)I的情況下，將拉索減震支座3布置在每聯(lián)的共用墩或者橋臺(tái)上，布置在橋軸線5兩側(cè)，其余支座可以采用板式橡膠支座、四氟滑板橡膠支座等普通支座4，如圖I所示；b，當(dāng)連續(xù)墩2剛度顯著大于共用墩I時(shí)，將拉索減震支座3布置在每聯(lián)緊鄰共用墩的兩個(gè)連續(xù)墩2上，布置在橋軸線5兩側(cè)，其余支座可以采用板式橡膠支座、四氟滑板橡膠支座等普通支座4，如圖2所示。對(duì)于橋墩與上部結(jié)構(gòu)連接方式為在墩頂每排布置兩個(gè)支座情況，上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小的連續(xù)梁橋采用共采用兩個(gè)拉索減震支座3，并且可以采用兩種不同方式布置a，當(dāng)共用墩剛度較大或者連續(xù)梁橋兩端的下部結(jié)構(gòu)為橋臺(tái)的情況下，將拉索減震支座3布置在每聯(lián)的共用墩或者橋臺(tái)I上，且減震支座布置在橋軸線5異側(cè)，其余支座可以采用板式橡膠支座、四氟滑板橡膠支座等普通支座4，如圖3所示；b，當(dāng)連續(xù)墩剛度2顯著大于共用墩I時(shí)， 將拉索減震支座3布置在每聯(lián)緊鄰共用墩的兩個(gè)連續(xù)墩2上，且拉索減震支座3分別布置在橋軸線5異側(cè)，其余支座可以采用板式橡膠支座、四氟滑板橡膠支座等普通支座4，如圖4所示。對(duì)于橋墩與上部結(jié)構(gòu)連接方式為墩頂每排布置多個(gè)支座情況，在每一排支座中可以選取一個(gè)或者多個(gè)支座設(shè)置為拉索減震支座3，而其它支座采用板式橡膠支座或者四氟滑板支座等普通支座4，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量較大時(shí)，拉索支減震座數(shù)量增加，反之減??；支座的布置方式與上述一排只左右兩個(gè)支座基本相同，只是支座數(shù)目上存在區(qū)別。圖5和圖6所示為布置多個(gè)拉索減隔震支座3的兩種可選布置方式，由于一排具有多個(gè)支座的組合方式種類過(guò)多，本說(shuō)明中就不一一列舉，其主要特征就是在共用墩或橋臺(tái)I或者與共用墩相鄰的連續(xù)墩2上布置一個(gè)或者多個(gè)拉索減震支座3，具體數(shù)目依據(jù)上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量確定。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)梁橋抗震支座的經(jīng)濟(jì)布置方法，其特征在于具體步驟如下 (1):分析連續(xù)梁橋的特征，并獲得支座噸位需求；其中連續(xù)梁橋的特征包括主梁的截面形式、下部結(jié)構(gòu)的形式以及墩身剛度分布情況； (2):依據(jù)連續(xù)梁橋的特征確定支座的布置方式，在橋軸線兩側(cè)，每聯(lián)的共用墩或橋臺(tái)、或者與共用墩相鄰的連續(xù)墩上的部分或者全部支座采用拉索減震支座，其余的共用墩或橋臺(tái)、或者與共用墩相鄰的連續(xù)墩采用普通支座，確定經(jīng)濟(jì)合理的減隔震支座布設(shè)方式； (3):建立橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析模型，依據(jù)機(jī)構(gòu)響應(yīng)確定拉索減震支座的具體參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于對(duì)于梁橋的主梁截面為單箱多室或者單箱單室的大箱梁等結(jié)構(gòu)形式，墩頂每排采用兩個(gè)支座，拉索減震支座采用下述任一種方式 (1)每聯(lián)的兩個(gè)共用墩或者橋臺(tái)上均布置有拉索減震支座，四個(gè)拉索減震支座對(duì)稱布置在橋軸線兩側(cè)，連續(xù)墩上布置普通支座； (2)每聯(lián)緊鄰共用墩或者橋臺(tái)的兩個(gè)連續(xù)墩上均布置有拉索減震支座，每個(gè)連續(xù)墩上布置有二個(gè)拉索減震支座，四個(gè)拉索減震支座對(duì)稱布置在橋軸線兩側(cè)，每聯(lián)的兩個(gè)共用墩或者橋臺(tái)以及其余的連續(xù)墩上均布置普通支座； (3)每聯(lián)的兩個(gè)共用墩或者橋臺(tái)上均布置有一個(gè)拉索減震支座和一個(gè)普通支座，兩個(gè)拉索減震支座對(duì)稱布置在橋軸線異側(cè)，連續(xù)墩上均布置普通支座； (4)每聯(lián)緊鄰共用墩或者橋臺(tái)的兩個(gè)連續(xù)墩上均布置有一個(gè)拉索減震支座和一個(gè)普通支座，且拉索減震支座分別布置在橋軸線異側(cè)，每聯(lián)的兩個(gè)共用墩或者橋臺(tái)以及其余的連續(xù)墩上均布置普通支座。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于對(duì)于主梁截面為橫向布置多個(gè)小箱梁等結(jié)構(gòu)形式，墩頂每排具有多個(gè)支座，拉索減震支座的布置方式為 每聯(lián)的兩個(gè)共用墩或橋臺(tái)上均布置有二排支座，每排支座中包括一個(gè)或者多個(gè)拉索減震支座，其余采用普通支座，拉索減震支座和普通支座的組合形式根據(jù)具體情況而定，兩排支座中的拉索減震支座或普通支座應(yīng)當(dāng)對(duì)稱于橋軸線布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述普通支座采用板式橡膠支座或者四氟滑板支座。
全文摘要
本發(fā)明屬于橋梁工程抗震設(shè)防的技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種拉索減震支座的經(jīng)濟(jì)布置方法。對(duì)連續(xù)梁橋采用減隔震策略進(jìn)行抗震能力設(shè)計(jì)時(shí)，采用拉索減震支座進(jìn)行抗震設(shè)防，并且只有部分支座采用拉索減震支座，其它支座均采用板式橡膠支座或者四氟滑板橡膠支座等普通支座。該支座布置方法在抗震性能上能夠有效實(shí)現(xiàn)在降低橋梁結(jié)構(gòu)的地震內(nèi)力響應(yīng)的同時(shí)防止主梁過(guò)大的縱向擺動(dòng)或者橫橋向的扭轉(zhuǎn)擺動(dòng)，避免橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)墩柱破壞、主梁落梁災(zāi)害。并且該經(jīng)濟(jì)布置方法顯著特征是部分支座采用拉索減震支座進(jìn)行減隔震設(shè)防，具有良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，有效降低工程造價(jià)，節(jié)約資源成本。
文檔編號(hào)E01D19/04GK102747679SQ201210201310
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者龐于濤, 王江波, 袁萬(wàn)城, 賀金海 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)