專利名稱：避免飄浮體系斜拉橋主塔體系易損的梁端下設(shè)拉索限位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程、地震工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及避免飄浮體系斜拉橋主塔體系易損的梁端下設(shè)拉索限位方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家，作為生命線工程的橋梁工程抗震安全性問(wèn)題正日益受到重視。斜拉橋作為一種造型美觀的橋型，在我國(guó)新建的跨越大江、大河的橋梁中占有很大比重，如何提高斜拉橋結(jié)構(gòu)的抗震性能是工程人員和科研人員研究的重點(diǎn)。多座斜拉橋的地震反應(yīng)分析表明斜拉橋的抗震薄弱部位位于橋塔、邊墩及其基礎(chǔ)，以及支承連接部位，這些部位也是斜拉橋抗震設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。從斜拉橋的地震反應(yīng)看，采用飄浮體系或半飄浮體系時(shí)，主塔的內(nèi)力反應(yīng)較小，但梁端、塔頂?shù)目v向位移大，通常不能滿足設(shè)計(jì)要求。為了減小大震下斜拉橋過(guò)大的位移響應(yīng)，通常需要采用彈性連接裝置或阻尼器等減震措施。在國(guó)內(nèi)外已建和在建的眾多大跨度纜索支承橋梁中，此類減振裝置得到了廣泛的應(yīng)用。例如，日本多多羅斜拉橋在塔、梁間設(shè)置了大型橡膠支座；廣東汕頭海灣二橋、日本名港中大橋在塔、梁間設(shè)置縱向鋼鉸線拉索； 美國(guó)在金門大橋的抗震加固中，則增設(shè)了多個(gè)阻尼器；國(guó)內(nèi)的重慶鵝公巖大橋、上海盧浦大橋、建設(shè)中的跨越希臘科林斯海峽的雷翁-安蒂雷翁大橋也都設(shè)置了阻尼器。阻尼器能夠提供阻尼力，消耗橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量，從而使結(jié)構(gòu)的位移減小，達(dá)到減震的目的。但是阻尼器的穩(wěn)定性、方向性還有待提高，其安裝設(shè)置需進(jìn)行考慮，而且要求制作加工精密，體積較大時(shí)制作較為困難，且阻尼器的造價(jià)偏高；而塔、梁結(jié)合處采用彈性拉索，能夠減小主梁水平位移，但是需要合理選取拉索的參數(shù)，有時(shí)候拉索的設(shè)置會(huì)一定程度增加主塔底的地震內(nèi)力響應(yīng)，對(duì)主塔和塔底基礎(chǔ)不利。鑒于上述裝置的設(shè)置都選取在塔、梁間，我們?cè)谶@種控制地震位移的機(jī)理上，借鑒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)控制思想中的一些對(duì)策，構(gòu)思設(shè)計(jì)一種避免飄浮體系斜拉橋主塔體系易損的梁端下設(shè)拉索限位方法，以便更好的保護(hù)斜拉橋核心易損構(gòu)件——主塔，優(yōu)化橋梁抗震性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效地避免飄浮體系斜拉橋主塔體系易損的梁端下設(shè)拉索限位方法。本發(fā)明提出的避免飄浮體系斜拉橋主塔體系易損的梁端下設(shè)拉索限位方法，具體步驟如下在現(xiàn)有的斜拉橋的非主塔處的主梁下端設(shè)置彈性連接裝置，彈性連接裝置的上端與主梁錨固聯(lián)接，下端與非主塔處頂部錨固聯(lián)接；所述非主塔處為輔助墩、錨固墩、過(guò)渡墩或橋臺(tái)處中任一至多處，所述彈性連接裝置主要是拉索限位裝置。本發(fā)明中，所述彈性連接裝置采用拉索限位裝置或其他彈性裝置。
本發(fā)明中，所述拉索限位裝置由拉索1、固定銷2、錨具3、錨固板4、緩沖襯墊5和伸縮橡膠6組成，其中錨固板4、緩沖襯墊5和伸縮橡膠6依次連接，且位于錨具3內(nèi)，構(gòu)成錨固裝置，拉索1通過(guò)固定銷2固定于錨固裝置上。本發(fā)明吸收常用的塔、梁間設(shè)置彈性連接裝置(主要是拉索限位裝置，也可以是其他彈性裝置)的優(yōu)點(diǎn)，即一方面通過(guò)彈性連接改變傳力路徑減小結(jié)構(gòu)受力；另一方面提高結(jié)構(gòu)剛度，減小梁端地震位移。在此基礎(chǔ)上將彈性連接裝置的連接位置從塔、梁間轉(zhuǎn)移至其他非主塔處主梁和墩臺(tái)(如輔助墩、錨固墩、過(guò)渡墩或橋臺(tái)處)間，增強(qiáng)飄浮體系斜拉橋主塔抗震能力和抗震安全系數(shù)。據(jù)此，本發(fā)明提出的梁端下設(shè)拉索限位方法，包括傳統(tǒng)的彈性拉索連接裝置和裝置的布置方案。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下
1)充分發(fā)揮了常用彈性連接裝置的優(yōu)點(diǎn)，減小斜拉橋主梁梁端地震位移；
2)充分考慮地震作用下斜拉橋主塔的易損性，將上述彈性連接裝置，主要是拉索裝置布置在其他墩(或橋臺(tái))頂和主梁處，保護(hù)了主塔；
3)不同于阻尼器裝置，此拉索裝置能夠空間放置，能夠?qū)λ较虻奈灰贫计鹣拗谱饔?。拉索的?shù)量和布置角度、初始是否松弛則依據(jù)不同的橋梁而設(shè)置。4)當(dāng)?shù)卣鹱饔贸^(guò)設(shè)計(jì)值時(shí)，可允許橋墩等構(gòu)件出現(xiàn)損傷以保護(hù)主塔?？傊景l(fā)明適用于飄浮體系斜拉橋，起限位減震作用。


圖1為實(shí)施例1的布置方法。圖2為實(shí)施例2的布置方法。圖3為實(shí)施例3的布置方法。圖4為拉索限位裝置的結(jié)構(gòu)圖示。圖中標(biāo)號(hào)1為拉索，2為固定銷，3為錨具，4為錨固板，5為緩沖襯墊，6為伸縮橡膠。
具體實(shí)施例方式為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和效果，申請(qǐng)人將在下面以實(shí)施例的方式結(jié)合附圖作詳細(xì)說(shuō)明，但是對(duì)實(shí)施例的描述均不是對(duì)本發(fā)明的限制，任何依據(jù)本發(fā)明所述方法作出的僅僅為形式上的而非實(shí)質(zhì)性的等效變換都應(yīng)視為本發(fā)明的范疇。 下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。 實(shí)施例1 請(qǐng)見(jiàn)圖1和圖4，圖1中拉索連接了斜拉橋主梁下部和輔助墩墩頂。圖 4為拉索限位裝置的端部錨固區(qū)細(xì)部構(gòu)造。1為拉索，2為固定銷，能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，3為錨具， 4為錨固板，5為緩沖襯墊，6為伸縮橡膠。在正常使用狀態(tài)，固定銷2把錨固裝置(錨具3， 錨固板4，緩沖襯墊5，伸縮橡膠6)和主梁下部固定住，錨固裝置和拉索1的一端固定連接， 拉索1的另一端同樣通過(guò)錨固裝置和輔助墩連接。地震作用下，主梁的地震響應(yīng)通過(guò)拉索 1傳遞到輔助墩上，由于受到輔助墩的約束，主梁的水平位移得到減小。
實(shí)施例2 請(qǐng)見(jiàn)圖2和圖4，圖2中拉索連接了斜拉橋主梁下部和錨固墩墩頂。圖 4為拉索限位裝置的端部錨固區(qū)細(xì)部構(gòu)造。1為拉索，2為固定銷，能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，3為錨具， 4為錨固板，5為緩沖襯墊，6為伸縮橡膠。在正常使用狀態(tài)，固定銷2把錨固裝置(錨具3， 錨固板4，緩沖襯墊5，伸縮橡膠6)和主梁下部固定住，錨固裝置和拉索1的一端固定連接， 拉索1的另一端同樣通過(guò)錨固裝置和錨固墩連接。地震作用下，錨固墩約束了主梁的水平位移。實(shí)施例3 請(qǐng)見(jiàn)圖3和圖4，圖1中拉索連接了斜拉橋主梁下部和橋臺(tái)。圖4為拉索限位裝置的端部錨固區(qū)細(xì)部構(gòu)造。1為拉索，2為固定銷，能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，3為錨具，4為錨固板，5為緩沖襯墊，6為伸縮橡膠。在正常使用狀態(tài)，固定銷2把錨固裝置(錨具3，錨固板 4，緩沖襯墊5，伸縮橡膠6)和主梁下部固定住，錨固裝置和拉索1的一端固定連接，拉索1 的另一端同樣通過(guò)錨固裝置和固定的橋臺(tái)連接。地震作用下，橋臺(tái)約束了主梁的水平位移。上述的對(duì)實(shí)施例的描述均不是對(duì)本發(fā)明所述方法的限制，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限于上述實(shí)施例，任何依據(jù)本方法所作出的僅僅為形式上的而非實(shí)質(zhì)性的各種修改和改進(jìn)，只要在非主塔處的主梁和橋墩或橋臺(tái)間使用本發(fā)明的拉索(或其他彈性連接裝置)限位方法，都應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種避免飄浮體系斜拉橋主塔體系易損的梁端下設(shè)拉索限位方法，其特征在于具體步驟如下在現(xiàn)有的斜拉橋的非主塔處的主梁下端設(shè)置彈性連接裝置，彈性連接裝置的上端與主梁錨固聯(lián)接，下端與非主塔處頂部錨固聯(lián)接；所述非主塔處為輔助墩、錨固墩、過(guò)渡墩或橋臺(tái)處中任一至多處，所述彈性連接裝置主要是拉索限位裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避免飄浮體系斜拉橋主塔體系易損的梁端下設(shè)拉索限位方法，其特征在于所述彈性連接裝置采用拉索限位裝置或其他彈性裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避免飄浮體系斜拉橋主塔體系易損的梁端下設(shè)拉索限位方法，其特征在于所述拉索限位裝置由拉索(1)、固定銷O)、錨具(3)、錨固板0)、緩沖襯墊 (5)和伸縮橡膠(6)組成，錨固板G)、緩沖襯墊(5)和伸縮橡膠(6)依次連接，且位于錨具 ⑶內(nèi)，構(gòu)成錨固裝置，拉索⑴通過(guò)固定銷⑵固定于錨固裝置上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種避免飄浮體系斜拉橋主塔體系易損的梁端下設(shè)拉索限位方法。包括傳統(tǒng)的彈性拉索連接裝置和此裝置的布置方案。彈性拉索限位裝置設(shè)置在主梁和橋墩墩頂間，其中拉索的上端與主梁錨固聯(lián)接，拉索的下端與橋墩頂部或者橋臺(tái)錨固聯(lián)接。本發(fā)明支座在地震作用下，拉索發(fā)揮作用，能有效的減小主梁地震水平位移，但是不會(huì)造成主塔的地震響應(yīng)的顯著變化。綜上所述，本發(fā)明梁端下設(shè)拉索限位方案構(gòu)造簡(jiǎn)單合理，技術(shù)創(chuàng)新、性能穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)適用，具有很好的開(kāi)發(fā)推廣應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)E01D19/16GK102505625SQ20111042500
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者屈小偉, 龐于濤, 曹颯颯, 王斌斌, 袁萬(wàn)城, 賀金海 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)