一种桥塔横向抗震结构及其设计方法技术

本发明专利技术涉及一种桥塔横向抗震结构及其设计方法，包括基础承台和设置在基础承台上的桥塔，所述桥塔包含两个对称设置的塔柱和水平设置在两个塔柱中下部之间的下横梁，所述下横梁的两端设置有弯曲耗能装置，两个塔柱的上端之间通过若干个剪切耗能装置连接，所述塔柱的下端与基础承台之间连接有轴向耗能装置。本发明专利技术结构设计合理，在超越设防水准的地震作用下，轴向耗能装置、弯曲耗能装置和剪切耗能装置会先后优先发生弹塑性变形、耗散能量，构成多道抗震设防，从而保护桥塔塔柱等关键构件不发生地震损伤；并且耗能装置具有易更换的特性，可广泛应用于斜拉桥体系桥塔的结构设计当中。

A Transverse Seismic Structure of Bridge Tower and Its Design Method

The present invention relates to a transverse seismic structure of a bridge tower and its design method, including a foundation cap and a bridge tower on the foundation cap. The bridge tower comprises two symmetrically arranged tower columns and a lower cross beam horizontally arranged between the middle and lower parts of the two tower columns. The two ends of the lower cross beam are provided with bending energy dissipation devices, and the upper ends of the two tower columns are connected by several shear energy dissipation devices. An axial energy dissipation device is connected between the lower end of the tower column and the base cap. The structure of the present invention is reasonable in design. Under the earthquake action beyond the waterproof level, the axial energy dissipation device, bending energy dissipation device and shear energy dissipation device will give priority to elastic-plastic deformation and dissipation energy, forming a multi-channel anti-seismic fortification, thus protecting the key components such as pylons and columns from earthquake damage; and the energy dissipation device has the characteristics of easy replacement, and can be widely used in cable-stayed bridges. In the structural design of system bridge tower.

【技术实现步骤摘要】
一种桥塔横向抗震结构及其设计方法
：本专利技术涉及一种桥塔横向抗震结构及其设计方法。
技术介绍
：斜拉桥为目前最常用的大跨度桥梁的形式之一。其中，桥塔为斜拉桥体系中最重要的构件之一。地震作用下，斜拉桥在纵桥向抗震性能通常较好；但是在横桥向，横向地震力通常是桥塔的控制荷载作用。目前，各国的桥梁抗震设计规范普遍要求斜拉桥桥塔在设计地震下（设防地震重现期2500年）保持弹性。这意味着，现有斜拉桥的桥塔横向抗震性能仅能满足抗震设防标准，当遭受更大地震时，桥塔有可能会屈服并进入塑性工作状态。已经发生的台湾集集大地震（1999年）中，集鹿大桥的桥塔塔身横向即产生了约2米长的混凝土塑性区，对该桥塔的承载能力影响较大。作为主要承力构件，发生于塔身的地震损伤甚至可能会引起整个斜拉桥的失效或倒塌。而且，由于塔身的受力十分复杂，桥塔塔身地震损伤的震后修复十分困难，施工周期较长，震后修复效果较差。因此，从抗震安全性来说，即使在超越设防标准的地震作用下，斜拉桥桥塔的塔身仍应保持弹性受力，桥塔发生损伤的部位应位于次要受力构件，最大程度地减小斜拉桥承载力的下降；从震后可恢复性来说，桥塔的地震损伤部位在地震后应快速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥塔横向抗震结构，包括基础承台和设置在基础承台上的桥塔，其特征在于：所述桥塔包含两个对称设置的塔柱和水平设置在两个塔柱中下部之间的下横梁，所述下横梁的两端设置有弯曲耗能装置，两个塔柱的上端之间通过若干个剪切耗能装置连接，所述塔柱的下端与基础承台之间连接有轴向耗能装置。

【技术特征摘要】
1.一种桥塔横向抗震结构，包括基础承台和设置在基础承台上的桥塔，其特征在于：所述桥塔包含两个对称设置的塔柱和水平设置在两个塔柱中下部之间的下横梁，所述下横梁的两端设置有弯曲耗能装置，两个塔柱的上端之间通过若干个剪切耗能装置连接，所述塔柱的下端与基础承台之间连接有轴向耗能装置。2.根据权利要求1所述的一种桥塔横向抗震结构，其特征在于：所述塔柱包括从上往下依次设置的上塔柱、中塔柱以及下塔柱，若干个剪切耗能装置设置在两个塔柱的上塔柱之间；所述下横梁位于中塔柱与下塔柱的交点处；所述下塔柱的下端与基础承台断开，且在断开处设置有摩擦垫层，所述轴向耗能装置设置在下塔柱的下端外侧。3.根据权利要求2所述的一种桥塔横向抗震结构，其特征在于：所述剪切耗能装置与上塔柱、弯曲耗能装置与下横梁、轴向耗能装置与下塔柱及基础承台之间均通过螺栓连接。4.根据权利要求1、2或3所述的一种桥塔横向抗震结构，其特征在于：所述剪切耗能装置、弯曲耗能装置以及轴向耗能装置均为金属阻尼器、粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器、摩擦消能阻尼器或者复合阻尼器。5.根据权利要求2所述的一种桥塔横向抗震结构，其特征在于：所述基础承台上设有用于容置下塔柱的下端的凹部，所述摩擦垫层设置在凹部的内部。6.根据权利要求5所述的一种桥塔横向抗震结构，其特征在于：所述摩擦垫层为砂垫层、低强度混凝土垫层或者缓冲橡胶垫层。7.一种桥塔横向抗震结构的设计方法，其特征在于：包括采用如权利要求1～6任一项所述的桥塔横向抗震结构，包含如下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，林成杰，方圣恩，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35