[發明專利]高墩大跨窄橋高性能抗震連續剛構結構體系

在審

• 申請號: 201710221587.2
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN106835957A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 牟廷敏;鐘川劍;李勝;范碧琨;王戈;趙藝程;何嬌陽;康玲;孫才志;歐昌偉
• 申請（專利權）人: 四川交通職業技術學院
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 王蕓,劉童笛

技術領域

本發明涉及一種橋梁設計領域，特別涉及高墩大跨窄橋高性能抗震連續剛構結構體系。

背景技術

現有的山區橋梁，高度越來越高，跨度越來越大，一般將高度超過100米的橋墩稱為高墩，將跨度超過150米可稱為大垮度，而窄橋一般是針對橋梁寬度而言，對于超過150米的跨徑寬度十多米的橋梁可以稱之為窄橋。因此，此類高墩大跨度窄橋的橋梁，一般整體聯長也較大。由于山區橋梁所在的地形一般基本地震烈度可達到Ⅷ度及以上，橋梁抗震性能不僅是強度控制設計，而且位移也要控制設計。因此，采用傳統的橋墩設計以及主梁和橋臺連接位置的設計，無法滿足山區橋梁抗震性能要求、位移控制要求以及強度和剛度要求。

因此，有必要采用一種新型的高墩大跨窄橋高性能抗震連續剛構結構體系以滿足山區橋梁在抵抗地震作用時對位移控制要求以及強度和剛度要求，提高結構的抗震性能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中所存在針對現有山區橋梁跨度較大、高度較高而橋梁寬度較窄，傳統的橋梁設計將橋墩的截面設計的更大，但是其無法滿足山區橋梁抗震性能要求、位移控制要求以及強度和剛度要求，從而影響了山區橋梁的抗震性能的上述問題，提供一種高墩大跨窄橋高性能抗震連續剛構結構體系。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種高墩大跨窄橋高性能抗震連續剛構結構體系，包括若干個橋墩、橋臺和設于橋墩和橋臺上方的主梁，每個所述橋墩從墩頂到墩底采用變截面放坡結構，且橋墩墩頂橫向寬度大于主梁梁底橫向寬度；所述主梁兩端與橋臺之間設有伸縮縫，其中主梁一端與橋臺之間設有縱向約束構造。

該高墩大垮窄橋高性能抗震連續鋼構結構體系，通過橋墩采用了變截面設計，橋墩頂橫向尺寸大于主梁橫向設計尺寸形成的橫向強健性構造設計，增強了橋墩的橫向剛度；同時在主梁一端和橋臺之間設置縱向約束構造，其能夠充分利用主梁與橋臺的支撐關系，橋臺處設置的縱向約束構造提高了主梁的縱向剛度，因此，確保了橋梁體系的縱向剛度和橫向剛度均能夠滿足地震位移控制設計需要，同時，能夠相應降低了橋墩縱向抗震設計計算內力，保證了橋梁的安全，提高橋梁橫向抗震設計強度和剛度需要，尤其適用于山區超高橋墩、大跨度和窄橋的橋梁設計需要。

優選地，所述橋墩是從墩頂到墩底形成等腰梯形的橫向變截面放坡結構。

針對傳統的剛構高墩的設計，若仍舊采用沿高度方向的等截面設計，對于高墩而言，結構的強度和剛度往往難以滿足受力和抗震的要求，若是采用橫向和縱向都放坡的變截面的設計，那么對于高墩而言，為了滿足橋墩墩底截面抗震設計要求，墩底截面尺寸太大，且截面積越大的橋墩，增加了橋梁的施工難度和不穩定性；而發明采用的相對現有的設計，只將橋墩在橫向沿高度進行變截面放坡設計，在縱向墩頂到墩底截面仍采用等截面設計，同時在主梁兩端與橋臺之間的伸縮縫位置處，設置縱向約束構造，以提高對橋墩、主梁和橋臺的整體約束，其達到了在增加了橋墩縱向剛度，提高了橋梁穩定性的同時，避免了對橋墩在縱向沿高度方向進行變截面放坡設計，橋墩的尺寸和形狀也得到了優化，降低了設計難度，橋梁的結構設計也滿足了受力和抗震要求。

優選地，橋墩沿橫向從墩頂到墩底采用1:80-1:60的放坡結構。

優選地，所述橋墩墩頂橫向寬度大于主梁梁底橫向寬度200-500cm。

優選地，所述橋墩墩底橫向寬度大于墩頂橫向寬度200-500cm。

進一步優選地，每個所述橋墩包括四個鋼管混凝土墩柱，每個所述橋墩形成鋼管混凝土箱型截面，相鄰兩個墩柱之間從上到下間隔設有沿水平方向的橫隔板。

優選地，所述橋墩的四個墩柱中，兩個側面的墩柱相對傾斜設置，且每個側面的兩個墩柱相互平行設置。

優選地，四個墩柱的形狀和大小均相等。

優選地，所述縱向約束構造包括連接在主梁和橋臺之間的預應力鋼束或阻尼器。

優選地，所述縱向約束構造還包括連接在所述主梁上的預埋鋼板一和雙耳叉一，以及連接在橋臺上的預埋鋼板二和雙耳叉二，所述雙耳叉一和雙耳叉二之間連接預應力鋼束或阻尼器。