[實用新型]一種基于抗震性能的大跨鋼管混凝土拱橋制振體系

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720370220.2
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN207017134U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設計）人: 牟廷敏;范碧琨;李勝;孫才志;康玲;趙藝程;汪洋;古瑞;王戈;何嬌陽
• 申請（專利權）人: 四川交通職業(yè)技術學院
• 主分類號: E01D4/00
• 分類號: E01D4/00
• 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

本實用新型涉及一種橋梁設計領域，特別涉及一種基于抗震性能的大跨鋼管混凝土拱橋制振體系。

背景技術

現(xiàn)有橋梁，跨度越來越大，針對特大跨拱橋，主拱與橋面梁之間連接若干吊索，當主拱的跨度較長時(超過150米時)，造成各個吊索的長短差距較大，在地震荷載作用下，主拱與橋面梁產生縱向、橫向位移時，由于吊索的長短差距較大,使每根吊索產生的振動幅度不一致，無法協(xié)調，容易導致所有的吊索振動幅度過大，從而產生破壞或者加速橋面梁的振動；另外，在地震各方向作用下橋面梁縱向、橫向和豎向均會產生較大的振動力和振動幅度，若橋面梁將過大的振動力傳遞給主拱，主拱與橋面梁在地震荷載作用振動時易產生共振，放大振動幅度和內力進而造成橋梁破壞。

為此，有必要采用一種基于抗震性能的大跨鋼管混凝土拱橋制振體系，以減小主拱和橋面梁的振動，協(xié)調長短吊索的振動，以及抑制各構件振動的傳遞，提高吊索、橋面梁和整個結構的地震動力性能。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中所存在針對現(xiàn)有大跨度拱橋，在地震載荷作用下，為了保證橋梁抗震安全性能，需要對限制橋面梁縱向、橫向和豎向振動幅度，以及吊索振動幅度的上述問題，提供一種基于抗震性能的大跨鋼管混凝土拱橋制振體系。

為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術方案：

一種基于抗震性能的大跨鋼管混凝土拱橋制振體系，包括主拱和橋面梁，以及設于主拱和橋面梁之間的若干吊索，還包括：

至少一個抗振索，將所有所述吊索橫向連接成整體結構；

若干個縱向限位減震裝置，設于橋面梁與對應安裝的橋墩之間；

兩個橫向限位減震裝置，設于主拱兩端分別與橋面梁交叉處的位置。

該大跨鋼管混凝土拱橋制振體系通過設置至少一個抗振索與吊索連接，從而將所有吊索相互“串聯(lián)”形成索網，其能夠解決地震動力環(huán)境中的不同長短吊索在地震各方向作用下的振動不一致導致吊索破壞和加速橋面梁的振動問題，能夠大大減小長短不一的吊索振動幅度差，所有吊索振動相互耦合，形成干擾效應，從而起到了抑制地震引起的吊索振動對橋面梁的影響，減震效果顯著，提高了橋面梁的地震動力性能，也保證了吊索的安全；在橋面梁與對應安裝的橋墩之間設置若干個縱向限位減震裝置，能夠提高主梁縱向水平剛度；在主拱與橋面梁交叉處，拱肋間橫梁上設置兩個橫向限位減震裝置，能夠提高橋面梁的橫向剛度，并避免對主拱產生過大的橫向地震力作用。

該一種基于抗震性能的大跨鋼管混凝土拱橋制振體系，通過構建主拱和吊索的制震技術，以及主拱和橋面梁制震技術，能夠有效解決在地震載荷作用下，橋面梁縱向、橫向和豎向幅度，吊索振動不協(xié)調的問題，保證了橋梁抗震安全性能，可靠性高。同時，本抗震措施不影響主拱美觀，且與主體結構使用壽命接近，不存在使用中的維修和更換，工程成本低。

優(yōu)選地，所述抗振索與所有所述吊索通過綁扎絲相互連接。

該綁扎絲可以采用高強纖維塑性材料制成，并保證能將抗風索與吊桿綁扎牢固，連接簡單。

優(yōu)選地，所述抗振索的兩個端部分別與主拱相互錨固，以對抗振索形成較大的張力，以保證抗振索與吊索連接時形成整體索網的剛度，從而提高抗振索協(xié)調長短吊索的振動，減小吊索的最大振幅的效果。

優(yōu)選地，所述主拱兩端的拱肋之間設有鋼管橫聯(lián)，所述鋼管橫聯(lián)上設有反力架，所述抗振索兩端穿過兩個反力架，并通過錨具錨固在兩個所述反力架上，通過反力架將抗振索連接在主拱兩端的拱肋之間的鋼管橫聯(lián)上，增加連接牢固性。

進一步優(yōu)選地，所述反力架包括鋼板一、鋼板二和鋼板三，所述鋼板一、鋼板二和鋼板三彼此相互垂直并焊接成整體結構，再將該整體結構焊接在鋼管橫聯(lián)上。

進一步優(yōu)選地，所述抗振索安裝時，在抗振索兩端設置牽引索穿過反力架和對應的錨具上，再張拉抗振索至設計張拉力，然后錨固并鎖定抗振索，最后將抗振索和每個所述吊索綁扎成整體結構。采用這樣的安裝步驟，其抗振索安裝簡單可靠，操作性強。

優(yōu)選地，所述主拱和橋面梁之間的柔性吊索能夠替換為剛性吊桿，所述抗振索與每個所述吊桿通過抱索器相互連接。該剛性吊桿如可以選擇H型鋼，矩形鋼結構，當?shù)鯒U為剛性結構件時，為了抗振索與吊桿連接牢固，抗振索與每個吊桿通過若干個抱索器相互固接。

優(yōu)選地，所述縱向限位減震裝置包括分別安裝在橋面梁和橋墩上的錨塊，兩個所述錨塊之間連接有阻尼器。