[發(fā)明專利]一種強震區(qū)大跨度橋梁橫向完全自復位減震體系

在審

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• 申請日: 2023-02-20
• 公開（公告）號: CN116356665A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 吳勇木;王健;汪劭袆;唐洪;李繼波;管仲國;王雨杰;盧峻銳
• 申請（專利權）人: 中國公路工程咨詢集團有限公司;同濟大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/14;E01D101/24
• 代理公司: 蘇州見山知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 32421
• 代理人: 袁麗花

本發(fā)明公開了一種強震區(qū)大跨度橋梁橫向完全自復位減震體系，包括：沿橫橋向相對設置的兩個橋塔塔柱；橋塔橫梁，橋塔橫梁連接于兩個橋塔塔柱之間；主梁，設置于橋塔橫梁上方；固定組件，設置于主梁底部，固定組件包括兩組錨固塊，每組錨固塊包括對稱設置的兩個錨固塊；FRP索組件，F(xiàn)RP索組件包括兩組FRP索，每組FRP索包括對稱設置的兩個FRP索，F(xiàn)RP索采用FRP材料制成，F(xiàn)RP索的一端錨固于橋塔塔柱上，另一端錨固于錨固塊上；橫向粘滯阻尼器，所述橫向粘滯阻尼器的一端錨固于橋塔橫梁的頂端，另一端錨固于主梁的底端。本發(fā)明基于FRP索和橫向粘滯阻尼器的配合，兼具大承載力、大變形能力和完全復位能力的特點，能夠顯著提高強震條件下的大跨度橋梁的性能。

技術領域

本發(fā)明屬于橋梁工程結構減震技術領域，尤其涉及一種強震區(qū)大跨度橋梁橫向完全自復位減震體系。

背景技術

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，西部山區(qū)的交通建設越發(fā)地重要。然而西部地區(qū)多山谷溝壑，無數(shù)的地點需要依靠大跨度橋梁來實現(xiàn)交通的連接。由于我國西部地區(qū)為高烈度地震區(qū)域、活動斷層密布，山區(qū)大跨度橋梁的抗震性需要更多的關注。

強震區(qū)的大跨度橋梁通常采用漂浮體系進行結構縱向減震，即利用塔梁縱向約束釋放后的結構縱向弱約束剛度延長結構基本周期進行減震，并常采用附加粘滯阻尼器來提高結構的耗能能力，大量研究和工程實踐均已表明，這種減震體系具有較好的減震效果。但在橫橋向，為滿足正常使用條件下所需的主梁橫向約束需要，多采用墩梁或塔梁橫向固定的約束方式，這種方式在地震條件下會引起較大的地震力，對結構抗震安全非常不利，因此，從兼顧橋梁在正常運營狀態(tài)下的約束需要和在地震下的變形減震需要，理想的方式是在塔、墩處建立一種對梁的柔性約束，形成減隔震機制。

橋梁橫向減隔震措施多采用彈塑性機制，如鋼阻尼器等，但彈塑性機制會導致震后結構較大的殘余位移響應，需要震后對結構進行復位，此外，彈塑性工作機制也會導致阻尼元件的低周疲勞損傷，必要時需要進行更換，這些修復工作不僅費時費力，還可能需要中斷交通，進而導致較大的社會影響與間接經(jīng)濟損失。因此，從韌性抗震設計的理念出發(fā)，對于這種處于關鍵性樞紐與連接位置的大跨度橋梁，更理想的減隔震設計是結構具有完全的自復位能力，避免煩冗的震后檢查、修復、更換等工作。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明的目的在于提供一種強震區(qū)大跨度橋梁橫向完全自復位減震體系。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一實施例提供的技術方案如下：

一種強震區(qū)大跨度橋梁橫向完全自復位減震體系，包括：

沿橫橋向相對設置的兩個橋塔塔柱；

橋塔橫梁，所述橋塔橫梁連接于兩個所述橋塔塔柱之間；

主梁，設置于所述橋塔橫梁上方；

固定組件，設置于所述主梁底部，所述固定組件包括兩組錨固塊，每組錨固塊包括對稱設置的兩個錨固塊；

FRP索組件，所述FRP索組件包括兩組FRP索，每組FRP索包括對稱設置的兩個FRP索，所述FRP索采用FRP材料制成，所述FRP索的一端錨固于所述橋塔塔柱上，另一端錨固于所述錨固塊上；

橫向粘滯阻尼器，所述橫向粘滯阻尼器的一端錨固于所述橋塔橫梁的頂端，另一端錨固于所述主梁的底端。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述FRP材料為GFRP或AFRP。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述橫向粘滯阻尼器的一端位于所述橋塔橫梁的頂端橫橋向中心線上，另一端位于所述主梁的底端橫橋向中心線上。

作為本發(fā)明的進一步改進，每組錨固塊的兩個所述錨固塊、每組FRP索的兩個所述FRP索均相對于所述主梁底部的橫橋向中心線對稱設置。

作為本發(fā)明的進一步改進，通過改變所述FRP索的筋材絲數(shù)來調整其剛度和強度。