[發(fā)明專利]一種功能分離式自復(fù)位減震橋梁及安裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910033131.2
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109487703B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石巖;張展宏;秦洪果;李軍;鐘正午;王玉玲;馬小科
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01D19/00;E01D19/04;E01D19/02
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 董斌

一種功能分離式自復(fù)位減震橋梁及安裝方法，包括橋臺、橋墩、主梁及橋臺、橋墩處豎向支承主梁的滑動支座和連接主梁的水平自復(fù)位耗能減震體系。所述自復(fù)位耗能減震體系由自復(fù)位耗能阻尼器和加速度相關(guān)型鎖定裝置串聯(lián)組成，在串聯(lián)部位設(shè)置串聯(lián)定位裝置并固定于主梁底部，通過連接構(gòu)件將自復(fù)位耗能減震體系與橋臺、橋墩及主梁鉸接；自復(fù)位耗能減震體系軸線與主梁軸線呈一定角度布置；加速度相關(guān)型鎖定裝置能夠適應(yīng)橋梁正常運(yùn)營時的溫度變形，地震發(fā)生時被瞬間激活，自復(fù)位耗能阻尼器開始工作；滑動支座和自復(fù)位耗能減震體系實現(xiàn)了豎向和水平向的功能分離。該發(fā)明能夠有效限制地震作用下墩梁相對位移，減小橋墩地震損傷，確保橋梁結(jié)構(gòu)震后恢復(fù)通車。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)體系，具體涉及自復(fù)位耗能阻尼器、加速度相關(guān)型鎖定裝置、串聯(lián)定位裝置和滑動支座配合使用的功能分離式自復(fù)位減震橋梁。

背景技術(shù)

現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)體系其抗震性能的提升，主要是通過設(shè)置減隔震支座和彈塑性擋塊等減震措施來實現(xiàn)，采用這些減震措施的橋梁其梁體的地震位移響應(yīng)較大，極易引起支座的破壞以及落梁等震害的發(fā)生。另外，這些傳統(tǒng)的減震措施在震后主梁存在很大的殘余位移，不能使橋梁結(jié)構(gòu)體系恢復(fù)到初始的狀態(tài)，很難滿足震后應(yīng)急運(yùn)營等要求。為此，借鑒日本及我國高鐵橋梁中采用的“功能分離”抗震設(shè)計理念，提出一種功能分離式自復(fù)位減震橋梁，自復(fù)位減震橋梁主要是通過滑動支座來承擔(dān)主梁的豎向荷載，通過自復(fù)位耗能減震體系控制主梁的水平位移，從而實現(xiàn)豎向和水平向的功能分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種功能分離式自復(fù)位減震橋梁及安裝方法。

本發(fā)明是一種功能分離式自復(fù)位減震橋梁及安裝方法，功能分離式自復(fù)位減震橋梁，橋臺1、橋墩2、主梁3以及橋臺1、橋墩2處豎向支承主梁的滑動支座4和連接主梁的自復(fù)位耗能減震體系5；自復(fù)位耗能減震體系5由自復(fù)位耗能阻尼器7、加速度相關(guān)型鎖定裝置8、串聯(lián)定位裝置9構(gòu)成，串聯(lián)定位裝置9為一圓形不銹鋼鋼筒，鋼筒外部的中點位置焊接連接構(gòu)件6，利用螺栓將自復(fù)位耗能阻尼器7與加速度相關(guān)型鎖定裝置8串聯(lián)在一起，并在串聯(lián)部位外套串聯(lián)定位裝置9，形成自復(fù)位耗能減震體系5；將連接好的自復(fù)位耗能減震裝體系5通過連接構(gòu)件6與橋臺1、橋墩2及主梁3鉸接相連；自復(fù)位耗能減震體系5在梁底的布置形式按平行主梁3軸線沿橋梁縱向布置、垂直主梁3軸線沿橋梁橫向布置或者與主梁3軸線成一定的夾角 θ布置， θ的取值范圍為0°~90°。

本發(fā)明的功能分離式自復(fù)位減震橋梁的安裝方法，其步驟為：

（1）自復(fù)位耗能減震體系：根據(jù)設(shè)計要求選取自復(fù)位耗能阻尼器7、加速度鎖定裝置8、串聯(lián)定位裝置9；利用螺栓將自復(fù)位耗能阻尼器7與加速度相關(guān)型鎖定裝置8串聯(lián)在一起，并在串聯(lián)部位外套串聯(lián)定位裝置9，形成自復(fù)位耗能減震體系5；

（2）連接構(gòu)件6：根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)縱、橫向地震風(fēng)險的差異性，確定自復(fù)位耗能減震體系5在主梁3與橋墩2或臺上的布置位置，根據(jù)設(shè)計要求用鋼材制作連接構(gòu)件6，并利用高強(qiáng)螺栓在橋臺1、橋墩2、主梁3的布置位置處安裝連接構(gòu)件6；

（3）整體裝配：利用螺栓將自復(fù)位耗能減震體系5與橋臺1、橋墩2、主梁3處的連接構(gòu)件6相連，利用螺栓將串聯(lián)定位裝置9外焊接的連接構(gòu)件6與主梁3底部相連。

本發(fā)明的有益之處是：1）在溫度、收縮、徐變作用下，通過滑動支座滿足正常使用的小變形要求。2）車輛、風(fēng)、地震等活載作用下，加速度相關(guān)型鎖定裝置瞬間被激活，使其力學(xué)特性由柔性變?yōu)閯傂裕源_保墩（臺）梁間的變形和耗能全有自復(fù)位耗能減震體系承擔(dān)，從而減小橋墩的地震損傷。3）對于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系，各個橋墩協(xié)同受力，共同承擔(dān)地震力。4）通過自復(fù)位耗能阻尼器耗散地震輸入結(jié)構(gòu)的能量，減小橋梁結(jié)構(gòu)的地震損傷，實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的震后功能可恢復(fù)性，以滿足震后的應(yīng)急運(yùn)營等要求。

附圖說明