[實用新型]一種大跨度拱橋橋面梁支承體系

有效

• 申請號: 201720500565.5
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN206941363U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 張銘;詹建輝;張家元;楊燦;趙金霞
• 申請（專利權）人: 湖北省交通規劃設計院股份有限公司
• 主分類號: E01D4/00
• 分類號: E01D4/00;E01D19/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本實用新型涉及一種大跨度拱橋橋面梁支承體系，適用于大跨度、超大跨度中承式或上承式拱橋橋面梁，該橋面梁支承體系抗震性能優良，屬于橋梁工程建筑領域。

背景技術

拱橋橋面梁支承體系是拱橋橋面梁(大跨度拱橋的橋面梁一般采用鋼主梁)與拱上結構之間的約束方式；上承式拱橋的結構支承體系指的是主梁與拱上立柱間的約束方式，中承式拱橋的結構支承體系指的是主梁與吊桿、拱上立柱、肋間橫撐間的約束方式。拱橋吊桿與橋面梁之間均采用豎向約束，縱橋向與橫橋向無約束。

對于大跨度中承式或上承式拱橋而言，拱上立柱、肋間橫撐與橋面梁之間設置的縱橋向支承方式主要有以下兩種：第一種為縱橋向無約束；第二種為縱橋向全部約束。在現有工程技術中，第一種支承方式主要通過四氟滑板板式橡膠支座來實現，第二種支承方式主要通過橋梁鋼支座來實現。

第一種縱橋向支承方式的優點在于由于拱上結構對橋面梁無縱向約束，橋面梁的縱向位移對拱上立柱等拱上結構產生的結構次內力很小，結構的靜力及抗震性能較好；但其缺點也比較明顯：1)在溫度、汽車荷載、縱向風及罕遇地震作用下，橋面梁的梁端縱向位移較大，需設置較大的梁端伸縮裝置，2)大跨度拱橋的立柱通常采用自重輕的鋼立柱，長立柱的穩定性問題較為突出，往往需要大幅增加拱上立柱的截面尺寸，3)橋面梁縱向位移大，中承式拱橋的短吊桿剛度較大，對位移敏感，易產生吊桿疲勞問題導致橋面支承體系失效。而對于第二種縱橋向支承方式，由于拱上結構對橋面梁的縱橋向全部約束，利用了拱上立柱結構自身的抗推剛度，橋面梁的縱向位移較小、大幅提高了拱上長立柱的穩定性、較好的解決了中承式拱橋短吊桿的疲勞問題；其缺點在于：1)在溫度、汽車荷載、縱向風的作用下，橋面梁的縱向位移對短立柱產生的結構次內力很大，短立柱往往需要進行復雜的結構加強設計，2)在罕遇地震作用下，短立柱的結構承載能力往往難以滿足設計要求，需要在拱肋與橋面梁之間設置較為昂貴的縱向阻尼裝置或者在短立柱底部設置更為復雜的轉動鉸構造，以釋放短立柱頂部的縱向位移，但該構造不利于橋梁結構的耐久性，加大了結構的施工難度。

在現有工程技術中，拱上立柱、肋間橫撐與橋面梁之間橫橋向支承方式均為橫向約束。支承方式的具體實現主要有以下兩種：1)設置固定或單向活動鋼支座，2)設置四氟滑板板式橡膠支座，為防止落梁，在橋面梁和拱上結構之間設置橫向限位擋塊。該橫向支承方式可以滿足結構靜力的受力要求，但由于沒有采用減隔震設計，在較高烈度地區的罕遇地震作用下，鋼支座、橫向限位擋塊將會承擔很大的水平力，對鋼支座及梁體結構的損傷較大，從而影響橋梁結構的正常使用。

對于大跨度中承式或上承式拱橋而言，研發一種合理的橋面梁支承體系，進一步提高結構的靜力性能和抗震性能，是十分必要的。

發明內容

本實用新型旨在針對大跨度中承式或上承式拱橋，提出一種更為合理的橋面梁支承體系。本實用新型采用“縱向部分固接+縱向彈性限位+橫向多點拉索減震”橋面梁支承體系，橋面梁與拱上立柱、肋間橫撐之間的約束是采用各種不同結構功能的支座來實現，充分利用了此類型拱橋的結構特點，無需進行特殊的結構構造設計，無需設置橋面梁縱向阻尼裝置和橫向限位擋塊，結構的靜力性能好，縱、橫向具有優良的抗震性能。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種大跨度拱橋橋面梁支承體系，包括橋面梁、拱肋、拱上立柱、肋間橫撐、吊桿、交界墩、拱座，拱肋兩端連接在拱座上，橋面梁通過拱上立柱、肋間橫撐和吊桿與拱肋連接，橋面梁兩端與交界墩相連，其特征在于：橋面梁與拱上立柱之間通過相應支座來連接并進行約束，橋面梁與肋間橫撐之間通過相應支座來連接并進行約束。

所述的橋面梁與拱上立柱之間通過相應支座來連接并進行約束的具體結構為：一側的拱上長立柱通過固定型拉索減震球型支座與橋面梁相連，同側的拱上短立柱通過單向型拉索減震球型支座與橋面梁相連；另一側的拱上長立柱通過橫向型拉索減震球型支座與橋面梁相連，同側的拱上短立柱通過雙向型拉索減震球型支座與橋面梁相連。

所述的橋面梁與肋間橫撐之間通過活動型拉索減震球型支座或固定型高阻尼橡膠支座來連接并進行約束。橋面梁的縱向位移通過拱上長立柱提供的水平抗推剛度和高阻尼橡膠支座提供的的縱向彈性限位約束進行有效限制。

所述的活動型拉索減震球型支座為：橫向型拉索減震球型支座、單向型拉索減震球型支座或雙向型拉索減震球型支座。

所述的橋面梁與交界墩之間通過單向型或雙向型普通球型鋼支座相連并進行約束。