一种适用于斜拉桥、悬索桥的三向减隔震支承体系，主梁在桥塔处，于梁底和桥塔横梁之间设置第一双向减隔震支座和第一竖向减隔震支座，主梁与梁侧垫石之间侧向设置第二双向减隔震支座；主梁在辅助墩和共用墩之间的梁底与墩顶之间设置第三双向减隔震支座和第二竖向减隔震支座；在主梁与桥塔横梁间沿顺桥向安装粘滞液体阻尼器。本支承体系中采用的双向减隔震支座和竖向减隔震支座在正常使用状态下分别具备顺桥向滑动和双向滑动功能，在地震作用中分别具备横桥向、竖向减隔震和竖向减隔震功能，为同时满足结构静力设计要求和减隔震设计要求，并最大程度发挥减隔震效果，在桥塔处将双向减隔震支座同时用于梁体底部支承和梁体侧面支承。
【技术实现步骤摘要】
该专利技术涉及桥梁
，具体地说是一种适用于斜拉桥、悬索桥的三向减隔震支承体系。
技术介绍
斜拉桥、悬索桥跨越能力强、造型优美，在我国桥梁建设中得到了越来越广泛的应用，尤其在跨越大江、大河或峡谷等特殊地形时十分常见。斜拉桥、悬索桥的结构受力特性有相似的地方，他们分别是通过斜拉桥和吊杆、主缆将主梁荷载传递至桥塔，因此斜拉桥、悬索桥的桥塔往往较为粗壮，且刚度很大。较大的刚度导致桥塔在地震作用下响应较大，尤其是当桥梁跨度较大或桥梁位于近场地震区时，桥塔抗震性能往往难以满足设计要求，结构设计难度较大。设计中通常要求斜拉桥、悬索桥的主梁在正常使用状态下沿顺桥向可滑动，桥塔和桥墩处横桥向需进行约束，常见的支承体系如下所述：主梁在桥塔处，于梁底和桥塔横梁之间设置顺桥向单向滑动支座和双向滑动支座，另外在梁侧与垫石侧面之间设置顺桥向单向滑动支座作为抗风支座使用；主梁在辅助墩和共用墩处，则于梁底与墩顶之间设置顺桥向单向滑动支座和双向滑动支座；作为抗震措施，在主梁与桥塔横梁间沿顺桥向安装粘滞液体阻尼器。上述支承体系可以满足斜拉桥、悬索桥在正常使用状态下的设计要求，也能实现顺桥向的减震设计，但没有针对横桥向和竖向地震的抗震措施。通常的斜拉桥、悬索桥结构支承体系可实现顺桥向减震设计，但横桥向和竖向地震没有合理的减震措施，仅能采用传统抗震设计方法进行设计。采用传统抗震设计方法时，由于桥塔对于维持结构体系的重要性，在地震作用中通常要求保持弹性状态，因此在通常的支承体系中，只能依靠桥塔自身强度抵御横桥向和竖向地震作用，缺乏合理的耗能构造，设计中只能采用增大桥塔截面尺寸、配筋、基础规模的手段来满足要求，辅助墩和共用墩亦存在同类问题，由此会造成大量的材料浪费、建设成本的增加和施工难度加大。尤其是当桥址位于近场地震区时，近场地震作用不仅地震烈度高，而且竖向地震分量很大，采用传统抗震设计方法往往难以满足设计要求，设计难度很大。
技术实现思路
为了解决上述技术的不足，本专利技术提供一种适用于斜拉桥、悬索桥的三向减隔震支承体系。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：一种适用于斜拉桥、悬索桥的三向减隔震支承体系，包括主梁、桥塔横梁、垫石、辅助墩和共用墩，其特征在于，所述主梁在桥塔处，于梁底和桥塔横梁之间设置第一双向减隔震支座和第一竖向减隔震支座，所述主梁与梁侧垫石之间侧向设置小吨位第二双向减隔震支座；所述主梁在辅助墩和共用墩之间的梁底与墩顶之间设置第三双向减隔震支座和第二竖向减隔震支座；在所述主梁与桥塔横梁间沿顺桥向安装粘滞液体阻尼器,所述第一双向减隔震支座和第三双向减隔震支座在顺桥向是共线设置的，所述第一竖向减隔震支座和第二竖向减隔震支座在顺桥向是共线布置的。进一步地，所述第一双向减隔震支座、第二双向减隔震支座和第三双向减隔震支座结构相同。进一步地，所述第一双向减隔震支座由自上而下依次设置的竖向减震机构、单向滑动机构和水平减震机构组成，所述竖向减震机构包括第一平板、第二平板和设置在两个平板之间的四组碟形弹簧组件，其中每一组碟形弹簧组件包括一个导向柱和一系列叠加的碟形弹簧片，所述导向柱下端焊接在第二平板上，上端与第一平板上的导向槽配合，并在第一、第二平板的四周设置有若干第一C型软钢I，在第一平板和第二平板之间设置有预锁紧套筒，并在预锁紧套筒之间通过第一剪力销进行锁定；所述单向滑动机构包括两个彼此通过弧形球面配合的第一滑动板(球冠型滑动板)和第二滑动板，其中第一滑动板位于第二平板的下侧，第二平板设有两块限位板，使第一滑动板仅沿顺桥向方向滑动。所述水平减震机构，包括底板和第二C型软钢II，其中底板位于第二滑动板下侧，且在两者之间使用第二剪力销进行预紧连接，在底板和第二滑动板侧面设置有第二C型软钢II。进一步地，所述第一竖向减隔震支座和第二竖向减隔震支座结构相同。进一步地，所述第一竖向减隔震支座由上部竖向减震机构和下部的双向滑动机构组成，所述竖向减震机构包括第一板、第二板和设置在两个板之间的四组碟形弹簧组件，其中每一组碟形弹簧组件包括一个导向柱和一系列叠加的碟形弹簧片，所述导向柱下端焊接在第二板上，上端与第一板上的导向槽配合，并在第一、第二板的四周设置有若干C型软钢，在第一板和第二板之间设置有预锁紧套筒，并在预锁紧套筒之间通过剪力销进行锁定；所述双向滑动机构包括两个彼此通过弧形球面配合的第一滑板(球冠型滑板)和第二滑板，其中第一滑板位于第二板的下侧。本专利技术的有益效果是：本支承体系中采用的双向减隔震支座和竖向减隔震支座在正常使用状态下分别具备顺桥向滑动和双向滑动功能，在地震作用中分别具备横桥向、竖向减隔震和竖向减隔震功能，为同时满足结构静力设计要求和减隔震设计要求，并最大程度发挥减隔震效果，在桥塔处将双向减隔震支座同时用于梁体底部支承和梁体侧面支承。本专利技术支座主要应用于斜拉桥、悬索桥结构，当结构中未设辅助墩时，不影响桥塔和共用墩处支承体系的使用。在地震烈度不大的地区，可根据实际情况，仅于桥塔处采用本支承体系，辅助墩和共用墩处仍使用普通支座。与常见支承体系相比，采用本专利技术的支承体系后，不仅斜拉桥、悬索桥结构正常使用状态的静力设计要求得以满足，还实现了地震作用下结构的三向减隔震设计(顺桥向、横桥向和竖向)。经估算，采用本专利技术的支承体系后，桥塔、辅助墩和共用墩的地震响应可降低20％—30％，在保证结构地震中安全的前提下，使桥塔、辅助墩、共用墩及基础设计更加合理，节约了建造成本并且降低了设计难度和施工难度。附图说明图1为本专利技术的平面布置图。图2为D--D处的结构示意图。图3为E—E处的结构示意图。图4为G—G处的结构示意图。图5为双向减隔震支座的主视图。图6为双向减隔震支座的侧视图。图7为双向减隔震支座的俯视图。图8为图4中F处局部放大图。图9为竖向减隔震支座的主视图。图10为竖向减隔震支座的侧视图。图11为竖向减隔震支座的俯视图。图中：11竖向减震机构，111第一平板，112第二平板，113碟形弹簧组件，114第一C型软钢I，115第一剪力销，12单向滑动机构，121第一滑动板，122第二滑动板，123聚四氟乙烯垫片，13水平减震机构，131底板，132第二C型软钢II，133第二剪力销。具体实施方式如图1至图11所示，针对现有缺陷，本专利技术的保护主体如下：本专利技术的支承体系采用了两种减隔震支座，第一种为新型的双向减隔震支座A，该支座分为上、中、下三部分，分别为竖向减震机构11、单向滑动机构12、水平减震机构13，正常使用状态可实现顺桥向滑动，地震中可实现横桥向和竖向减隔震。其中，上部的竖向减震机构11为碟形弹簧及竖向C型软钢阻尼器(第一C型软钢I)，中间部分的单向滑动机构12与单向滑动支座相同，下部水平减震机构13为水平C型软钢阻尼器(第二C型软钢II)，且在上部、下部分别设有第一、第二剪力销，分别限制支座在正常使用情况下的竖向和横向位移。竖向减震机构11包括第一平板111、第二平板112和设置在两个平板之间的四组碟形弹簧组件113，其中每一组碟形弹簧组件包括一个导向柱和一系列叠加的碟形弹簧片，导向柱下端焊接在第二平板上，上端与第一平板上的导向槽配合，并在第一、第二平板的四周设置有若干第一C型软钢I114，在第一平板和第二平板之间设置有预锁紧套筒，并在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于斜拉桥、悬索桥的三向减隔震支承体系，包括主梁、桥塔横梁、垫石、辅助墩和共用墩，其特征在于，所述主梁(L)在桥塔处，于梁底和桥塔横梁(H)之间设置第一双向减隔震支座(A1)和第一竖向减隔震支座(B1)，所述主梁(L)梁侧与垫石(M)侧面之间侧向设置小吨位第二双向减隔震支座(A2)；所述主梁(L)在辅助墩(N)和共用墩(J)之间的梁底与墩顶之间设置第三双向减隔震支座(A3)和第二竖向减隔震支座(B2)；在所述主梁(L)与桥塔横梁间沿顺桥向安装粘滞液体阻尼器(C),所述第一双向减隔震支座(A1)和第三双向减隔震支座(A3)在顺桥向是共线设置的，所述第一竖向减隔震支座(B1)和第二竖向减隔震支座(B2)在顺桥向是共线布置的。
【技术特征摘要】
1.一种适用于斜拉桥、悬索桥的三向减隔震支承体系，包括主梁、桥塔横梁、垫石、辅助墩和共用墩，其特征在于，所述主梁(L)在桥塔处，于梁底和桥塔横梁(H)之间设置第一双向减隔震支座(A1)和第一竖向减隔震支座(B1)，所述主梁(L)梁侧与垫石(M)侧面之间侧向设置小吨位第二双向减隔震支座(A2)；所述主梁(L)在辅助墩(N)和共用墩(J)之间的梁底与墩顶之间设置第三双向减隔震支座(A3)和第二竖向减隔震支座(B2)；在所述主梁(L)与桥塔横梁间沿顺桥向安装粘滞液体阻尼器(C),所述第一双向减隔震支座(A1)和第三双向减隔震支座(A3)在顺桥向是共线设置的，所述第一竖向减隔震支座(B1)和第二竖向减隔震支座(B2)在顺桥向是共线布置的。2.根据权利要求1所述的一种适用于斜拉桥、悬索桥的三向减隔震支承体系，其特征在于，所述第一双向减隔震支座(A1)、第二双向减隔震支座(A2)和第三双向减隔震支座(A3)结构相同。3.根据权利要求2所述的一种适用于斜拉桥、悬索桥的三向减隔震支承体系，其特征在于，所述第一双向减隔震支座由自上而下依次设置的竖向减震机构(11)、单向滑动机构(12)和水平减震机构(13)组成，所述竖向减震机构(11)包括第一平板(111)、第二平板(112)和设置在两个平板之间的四组碟形弹簧组件(113)，其中每一组碟形弹簧组件(113)包括一个导向柱和一系列叠加的碟形片，所述导向柱下端焊接在第二平板上，上端与第一平板上的导向槽配合，并在第一、第二平板的四周设置有若干第一C型软钢I(114)，在第一平板...
【专利技术属性】
技术研发人员：张常勇，王宏博，徐召，董晓，王洺鑫，王溧，
申请(专利权)人：山东省交通规划设计院，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。