[發明專利]跨座式單軌橋墩及其設計方法

在審

• 申請號: 201811448452.0
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109344554A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 陶奇;曾永平;鄭曉龍;楊國靜;龐林;徐昕宇;蘇延文;董俊;周川江;顏永逸
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;E01D19/02
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 林秋雅

本發明公開了一種跨座式單軌橋墩及其設計方法，其中，設計方法為跨座式單軌梁體在溫度荷載作用下能縱向自由變形，在制動力作用下對梁體縱向活動進行約束，將跨座式單軌橋墩進行串聯，將制動力傳遞至車輛前行方向的橋墩；跨座式單軌橋墩包括在橋墩上設有的固定支座和縱向活動支座，其中，縱向活動支座的允許位移量為且縱向活動支座的允許位移量大于梁體溫度變形量，伸縮縫的允許變形量和梁縫寬度均大于縱向活動支座的允許位移量。本發明解決了規范對于橋墩墩頂位移的嚴格限制，保證了即使在該限值下如采用本發明所提供的設計方法，可有效減小橋墩墩身截面尺寸，大大節約工程造價，減少橋墩的占地空間，以及提高結構的景觀效果。

技術領域

本發明涉及跨座式單軌技術領域，特別涉及一種跨座式單軌橋墩及其設計方法。

背景技術

跨座式單軌交通系統為一種輕型軌道交通系統，其橋墩一般為鋼筋混凝土結構，高度一般在7m以上。現在設計跨座式單軌橋墩時，一般是參考GB50458-2008《跨座式單軌交通設計規范》，其中規范8.1.10明確要求在縱向力作用下橋墩墩頂縱向的彈性水平位移Δ應滿足：(L為橋梁跨度，當為不等跨時，采用相鄰跨中的較小跨度；當L＜25m時按25m計。Δ包括由于墩身和基礎的彈性變形及基底土彈性變形導致的對墩頂縱向彈性水平位移的影響)。

按照常規鐵路、公路、市政或其他類型的軌道交通橋梁簡支梁設計方法，簡支梁的一端為固定支座，另一端為活動支座，活動支座的活動量必須大于縱向力產生的位移量，保證活動支座在縱向力作用下能自由變形，制動力等縱向力絕大部分傳遞至固定支座所在橋墩，活動支座所在橋墩因活動支座的摩擦系數較小，僅分配到極少的縱向力，設計時往往偏于安全地將縱向力考慮為固定支座所在墩承受。此時，在制動力等縱向力作用下，不考慮活動支座抵抗水平力作用，同時，對橋墩采用強度設計控制，計算得出固定支座所在橋墩墩頂縱向水平位移為Δ，此時，為了使得橋墩的縱向尺寸往往較大，一般在1.5m以上。橋墩縱向尺寸的增大不僅大大增加了工程造價，且給景觀帶來了重大影響。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種跨座式單軌橋墩及其設計方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種跨座式單軌橋墩設計方法，其主要思路是跨座式單軌梁體在溫度荷載作用下能縱向自由變形(溫度荷載作用頻率較高，如限制溫度變形則對支座耐久性產生影響)，在制動力作用下對梁體縱向活動進行約束，將縱向活動支座“鎖死”，將跨座式單軌橋墩在縱向力過大時進行串聯，將制動力傳遞至車輛前行方向的橋墩，使得所有橋墩的制動力均在合理范圍內，在滿足墩頂位移這一相對嚴苛的要求時，進一步降低橋墩的尺寸大小，從而降低工程造價。

本發明通過在制動力作用下將跨座式單軌橋墩進行串聯，從而可以將制動力傳遞至車輛前行方向的橋墩，由若干個橋墩同時承受制動力，避免了傳統設計方法中，僅由固定支座承受制動力時發生墩頂位移過大，不滿足規范要求的情況。通過在制動力作用下對梁體縱向活動進行約束，將跨座式單軌橋墩進行串聯，可以將制動力傳遞至車輛前行方向的橋墩，從而使得所有橋墩的制動力均在合理范圍內，所有橋墩的墩頂位移均能滿足

這樣的好處是：解決了規范對于橋墩墩頂位移的嚴格限制，保證了即使在該限值下如采用本發明所提供的設計方法，可有效減小橋墩墩身截面尺寸，大大節約了工程造價，減少了橋墩的占地空間，以及提高結構的景觀效果。

優選的，所述橋墩處縱向活動支座的允許變形量為大于梁體因溫度變化產生的變形，同時，所述縱向活動支座的允許變形量為分別小于伸縮縫允許變形量及梁縫寬度。

具體的，包括以下步驟：