[發(fā)明專利]超大跨度斜拉橋主梁位移彈性約束方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310726284.8
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103741587A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高宗余;徐偉;梅新詠;肖海珠;張燕飛;彭振華;徐力;鄭清剛;張建強(qiáng);胡文軍;羅扣;侯健;龔俊;劉厚軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵大橋勘測設(shè)計院集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/04;E01D21/00
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 朱盛華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超大跨度斜拉橋主梁位移彈性約束方法。?

背景技術(shù)

斜拉橋是一種跨越能力大的橋型結(jié)構(gòu)，隨著建橋技術(shù)的發(fā)展，斜拉橋跨度不斷被刷新，擬建的滬通鐵路長江大橋跨度達(dá)到1092m，滬通鐵路長江大橋由于承擔(dān)了6車道公路、4線鐵路，跨度大、荷載重，在活載、風(fēng)荷載作用下主梁都會產(chǎn)生較大的梁端位移，需要采取適當(dāng)?shù)姆桨讣s束主梁位移。如果按照傳統(tǒng)的做法，塔梁之間一般采用阻尼約束方案、限位約束方案或者阻尼+限位的約束方案。上述約束方案有如下一些不足：?

（1）阻尼約束方案，安裝在塔梁之間的阻尼器能夠在動力作用下有效約束塔梁之間縱向的相對位移，大幅降低動力作用下主梁的位移幅度，降低塔底彎矩。但是靜力作用如風(fēng)荷載、活載的變形不能有效地約束，靜力作用梁端位移幅度較大，對于超大跨度斜拉橋，大位移量的縱向位移對橋面行車帶來不利影響，也對梁端伸縮裝置、軌道伸縮調(diào)節(jié)器的設(shè)計帶來挑戰(zhàn)。?

（2）限位約束方案，針對超大跨度斜拉橋梁端位移大的特點(diǎn)，在塔梁之間設(shè)置限位裝置，當(dāng)主梁位移達(dá)到設(shè)計的上限時，限位裝置限制主梁位移。限位約束方案能夠有效控制主梁位移至合理范圍，但是往往由于主梁的縱向沖擊作用，限位約束力過大，造成限位裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計困難，同時由于主塔內(nèi)力增大，截面需要加強(qiáng)，需要增加經(jīng)濟(jì)投入。另外限位裝置和主梁之間的沖擊作用，對橋面行車帶來不利影響。?

（3）阻尼+限位的約束方案，將阻尼約束方案和限位約束方案相結(jié)合，利用阻尼限制動力作用下主梁位移，利用限位裝置限制靜力作用下主梁位移，可以在某種程度上減小常規(guī)跨度斜拉橋主梁位移。對于超大跨度斜拉橋，由于靜力作用梁端位移大，因此同樣存在限位約束力過大、限位裝置設(shè)計困難、限位裝置和主梁之間的沖擊作用對橋面行車帶來不利影響的問題。?

鑒于超大跨度斜拉橋梁端位移大，而現(xiàn)有的約束方案不能很好地解決既限制主梁位移到合理范圍，又控制主塔內(nèi)力，同時避免主梁與限位裝置之間的沖擊作?用的問題。為了解決這一難題，需要對超大跨度斜拉橋塔梁之間的約束方案進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種既能限制主梁位移到合理范圍，又能控制主塔內(nèi)力，還能避免約束作用對主梁產(chǎn)生沖擊力的超大跨度斜拉橋主梁位移彈性約束方法。?

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，超大跨度斜拉橋主梁位移彈性約束方法，在主塔施工完成后，在主塔橫梁頂面安裝永久支座，安裝主梁的零號段，主塔橫梁和主梁之間設(shè)置臨時固結(jié)，繼續(xù)懸臂拼裝主梁至最大懸臂，主梁合攏之前在主塔橫梁頂面安裝彈簧裝置，彈簧裝置的上連接板和主梁底面相連，下連接板和主塔橫梁頂面連接，待主梁合攏以后，解除臨時固結(jié)，再進(jìn)行后續(xù)施工。?

本發(fā)明在塔梁之間安裝彈簧裝置，彈簧裝置有以下特點(diǎn)：?

1）與主梁、主塔可靠連接，并能傳遞縱向水平力；?

2）具有恒定的剛度，塔梁之間不發(fā)生相對位移時，彈簧裝置的縱向約束力為0；發(fā)生相對位移時，彈簧裝置的縱向約束力和位移成正比；?

3）為主梁提供彈性回復(fù)力，荷載作用下主梁最大縱向位移幅度降低30%以上，彈簧裝置不作為豎向支座使用，不承擔(dān)豎向荷載；?

4）使用壽命不低于25年，并具有在運(yùn)營期間拆除和更換的條件。?

采用本發(fā)明，可使得超大跨度斜拉橋主梁、主塔之間相對位移更加緩和，在主梁由于風(fēng)荷載、活載等因素產(chǎn)生的縱向位移，能夠在荷載降低或列車駛出橋梁范圍后，在回復(fù)力作用下回到或接近位移零點(diǎn)，從而改善橋梁結(jié)構(gòu)受力，延長橋梁結(jié)構(gòu)和梁端伸縮裝置、伸縮調(diào)節(jié)器使用壽命。?

本發(fā)明在超大跨度斜拉橋上的應(yīng)用，可以有效控制主梁位移，降低梁端伸縮裝置、軌道伸縮調(diào)節(jié)器的伸縮量，提高橋面行車穩(wěn)定性和安全性。本發(fā)明將應(yīng)用于滬通鐵路長江大橋主跨1092m斜拉橋。?

附圖說明

圖1是采用本發(fā)明的橋梁約束方案圖，?

圖2是塔梁之間約束方式斷面布置圖，?

圖3是圖2的A—A向平面，是主塔橫梁頂面彈簧裝置布置圖，?

圖4是圖2的B—B向側(cè)立面，是主塔橫梁頂面彈簧裝置布置圖，?

圖5是邊墩、輔助墩頂面支座布置圖?

圖6是彈簧裝置大樣示意。?

具體實(shí)施方式