[發(fā)明專利]一種耗能減震式橋塔結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010707339.0
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111705660A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苗潤池;高宗余;何友娣;李龍安;屈愛平
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵大橋勘測設(shè)計院集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E01D19/14
• 分類號: E01D19/14
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 唐勇

本申請涉及一種耗能減震式橋塔結(jié)構(gòu)，涉及橋梁減震技術(shù)領(lǐng)域，該橋塔結(jié)構(gòu)包括：一對塔柱；多個沿塔柱高度方向從上之下依次設(shè)置的橫梁；橫梁兩端分別通過至少一個耗能減震部件與各塔柱的內(nèi)側(cè)連接；其中，耗能減震部件包括一對平行設(shè)置的拉壓構(gòu)件、兩個支撐構(gòu)件以及兩個平行設(shè)置的連接板件，兩個拉壓構(gòu)件與兩個連接板件連接形成一矩形框架，兩個支撐構(gòu)件分別連接矩形框架內(nèi)的對角；連接板件與塔柱內(nèi)側(cè)或橫梁的一端連接。本申請通過設(shè)置在塔柱橋之間的耗能減震部件，提高塔柱的抗震能力及安全性，具有較好的施工便捷性、較廣的適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及橋梁減震技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耗能減震式橋塔結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

我國地域廣闊、河流眾多，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)路網(wǎng)密布，為跨越大江、大河和滿足交通運輸?shù)男枰罂缍壤|索承重橋梁以其獨特的優(yōu)勢逐漸得到應(yīng)用，主要包括斜拉橋、懸索橋、斜拉懸吊組合體系等。大跨度纜索承重橋梁廣泛的運用，其數(shù)量之多在中國交通建設(shè)史上前所未有。

大跨度纜索承重橋梁建設(shè)一般周期較長，工程投資也較大，其主要承重結(jié)構(gòu)的橋塔一旦出現(xiàn)較為嚴(yán)重的損傷，震后修復(fù)比較困難。因而，目前大部分已建大跨度纜索承重橋梁即使在罕遇地震作用下要求基本保持彈性。

在大跨度纜索承重橋梁抗震設(shè)計的工程實踐中發(fā)現(xiàn)，橋塔結(jié)構(gòu)橫橋向的地震響應(yīng)是控制橋塔設(shè)計的關(guān)鍵，由于要保證橋塔在罕遇地震作用下基本保持彈性的抗震性能目標(biāo)，其塔底截面尺寸和主筋配筋率需要大幅度增加，同時橫梁的配筋率也要從滿足構(gòu)造要求的0.8％提高到1.5％左右，而且，塔底彎矩及水平地震力將傳遞到下部基礎(chǔ)，使得對下部基礎(chǔ)的抗震要求也相應(yīng)提高，顯然僅為滿足罕遇地震需求而幾乎翻倍地增加截面尺寸和材料用量對于橋塔和基礎(chǔ)而言都相當(dāng)不經(jīng)濟(jì)。

因此，需要一種耗能減震式橋塔結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于大跨纜索承重橋梁的橋塔設(shè)計，解決上述存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種耗能減震式橋塔結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置在塔柱橋之間的耗能減震部件，提高塔柱的抗震能力及安全性，具有較好的施工便捷性、較廣的適用性。

本申請?zhí)峁┝艘环N耗能減震式橋塔結(jié)構(gòu)；所述橋塔結(jié)構(gòu)包括：

一對塔柱；

多個沿所述塔柱高度方向從上之下依次設(shè)置的橫梁；

所述橫梁兩端分別通過至少一個耗能減震部件與各所述塔柱的內(nèi)側(cè)連接；其中，

所述耗能減震部件包括一對平行設(shè)置的拉壓構(gòu)件、兩個支撐構(gòu)件以及兩個平行設(shè)置的連接板件，兩個所述拉壓構(gòu)件與兩個所述連接板件連接形成一矩形框架，兩個所述支撐構(gòu)件分別連接所述矩形框架內(nèi)的對角；

所述連接板件與所述塔柱內(nèi)側(cè)或所述橫梁的一端連接。

本申請實施例中，一對塔柱以及多個沿塔柱高度方向從上之下依次設(shè)置的橫梁為傳統(tǒng)的橋塔機(jī)構(gòu)，而耗能減震部件則在塔柱與橫梁之間起到減震作用。

具體的，耗能減震部件包括一對平行設(shè)置的拉壓構(gòu)件、兩個支撐構(gòu)件以及兩個平行設(shè)置的連接板件，兩個拉壓構(gòu)件與兩個連接板件連接形成一矩形框架，兩個支撐構(gòu)件分別連接矩形框架內(nèi)的對角；

即一對平行設(shè)置的拉壓構(gòu)件以及兩個平行設(shè)置的連接板件形成一個矩形框架，而兩個支撐構(gòu)件則在該矩形框架中形成X形結(jié)構(gòu)，兩個支撐構(gòu)件分別連接矩形框架內(nèi)的對角；

支撐構(gòu)件可選用彈塑性型鋼或屈曲約束支撐件，正常運營狀態(tài)下提供剛度，地震作用下屈服耗能減震；

拉壓構(gòu)件可選用液體粘滯阻尼器或金屬阻尼器，正常運營狀態(tài)下不起作用，地震作用下通過拉壓伸縮變形，產(chǎn)生阻尼減震效應(yīng)。