[發明專利]采用雙層設置拉索支座的節段高墩橋梁減隔震結構

無效

• 申請號: 201410060837.5
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103806372A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 陸元春;田圣澤;楊浩林;袁萬城;張曉
• 申請（專利權）人: 上海市城市建設設計研究總院
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及橋梁結構設計的技術領域，尤其涉及一種采用雙層設置拉索支座的節段高墩橋梁減隔震結構。

背景技術

隨著我國西南、西北山區公路和鐵路的快速興建以及城市高架橋的發展，越來越多的高墩橋梁在這些地區得到廣泛應用，且墩高也越來越高。特別是山區公路建設，由于地形復雜，山高坡陡，很多橋梁不得不跨越河谷和深溝,這些橋梁有許多采用跨徑20～50m不等的簡支梁橋或者2～7跨一聯的連續梁橋,或者是大跨度連續剛構，其橋墩高度通常高達數十米甚至上百米。以后隨著高等級公路建設的加快,高橋墩的應用還會越來越多。高墩橋梁的抗震設計一直是國內外工程界關注的難題，通常采用延性抗震方法作為首選方案，而震后易修復的減隔震方案對高墩橋梁較難應用。

節段拼裝施工技術一直用于橋梁上部結構中，近十幾年才適當用于下部橋墩結構，美國在非地震區使用該施工方法建設了大量橋梁，我國東海大橋、杭州灣跨海大橋以及港珠澳大橋等多個工程實踐均采用了節段拼裝橋墩。眾所周知，節段拼裝結構在高強度地震作用下或近場地震作用下的結構性能研究尚未成熟，即使在歐美國家，這種優良結構形式的大量應用還僅限于非抗震設防區域或低抗震設防區域，因此需開展節段拼裝的高墩結構與減隔震裝置的組合抗震性能研究。

目前國內外缺乏高橋墩經受高烈度地震的經驗，高墩橋梁屬于不規則橋梁,其抗震設計已超出我國現行《公路橋梁抗震設計細則》（JTG/T?B02-01—2008）的適用范圍。為保證生命線工程的安全,減少震后次生災害引起的經濟損失,為避免高烈度地震高墩發生無法修復的破壞，橋梁工作者必須重視高墩的抗震設計。

因此，本申請人一直致力于開發一種采用雙層設置拉索支座的節段高墩橋梁減隔震結構，達到增強橋梁體系的減震與限位能力，同時提高高墩橋梁采用減隔震技術的適應性與多樣性的發明目的，從而大大地減輕甚至避免震害的產生。

發明內容

有鑒于現有技術的上述不足，本發明提出了一種能夠增強橋梁體系的減震與限位能力，同時提高高墩橋梁采用減隔震技術的適應性與多樣性，減輕或避免震害產生的采用雙層設置拉索支座的節段高墩橋梁減隔震結構。

為實現上述目的，本發明提供了一種采用雙層設置拉索支座的節段高墩橋梁減隔震結構，包括由下到上依次疊置的承臺、下部墩身、上部墩身和梁體，還包括第一拉索支座和第二拉索支座，所述第一拉索支座設置在所述上部墩身的頂面上，所述梁體通過所述第一拉索支座疊置在所述上部墩身的頂面上，所述第二拉索支座設置在所述下部墩身和所述上部墩身的對接面上，所述上部墩身通過所述第二拉索支座疊置在所述下部墩身上。

較佳的，所述下部墩身由2-4個鋼筋混凝土節段塊垂直拼裝而成。

較佳的，所述上部墩身為1個鋼筋混凝土節段塊。

較佳的，所述上部墩身的高度等于所述下部墩身高度的0.3-0.5倍。

較佳的，所述第一拉索支座的數量為2-4個。

較佳的，所述第二拉索支座的數量為2-4個。

本發明結合節段拼裝的高墩結構的節段特點，將傳統高墩分為上部墩身和下部墩身兩個部分，在所述上部墩身的頂面設置所述第一拉索支座的同時，在上部墩身和下部墩身的對接面上也設置了所述第二拉索支座，這種結構在靜荷載下會顯著提高高墩各方向的剛度，在地震發生時實現減隔震作用，從而將高墩由延性設計轉換為減隔震設計，大大降低了高墩橋梁對基礎的需求；中間的第二拉索支座的設置對于階段拼裝的橋墩有良好的自適應性，大大提高了階段拼裝高墩橋梁在高震區的發展空間；另外，這種形式的節段高墩橋梁減隔震結構通過拉索支座的耗能實現其預定的抗震目標，在正常使用狀態下和中小地震情況下，結構滿足使用要求，基本不發生損傷；在強震情況下，通過第一拉索支座和第二拉索支座的摩擦變形而吸收能量，并在震后可以方便的維修復位以恢復其承載能力。

本發明的采用雙層設置拉索支座的節段高墩橋梁減隔震結構具有的有益效果如下：

1)由于采用了雙層設置減震裝置（第一拉索支座和第二拉索支座）的思想，可將雙層減震看作為一個減震單元，這樣較通常設計的高墩具有在隔震作用發生前各方向抗彎剛度大，大大提高了高墩橋梁采用隔震技術的適應性。

2)具有很好的經濟性。該技術的采用的橋墩基礎的能力設計要求大大降低，較延性抗震設計或加軸向預應力筋純節段拼裝施工的高墩，震后更加方便維修。

3)可靈活結合使用節段拼裝高墩的設計與施工特點，利用橋墩上部固有的接縫能方便設計與施工該雙層減震技術。