【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桥梁抗震的，具体涉及具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造。
技术介绍
1、中小跨径梁桥的典型结构特征是采用橡胶支座+限位挡块作为上、下部结构之间的支承连接方式，针对这种特征，国内外现行规范构建了两种抗震体系：一种是以墩柱塑性铰耗能为核心牺牲机制的延性体系，一种是以橡胶支座滑动摩擦为核心牺牲机制的隔震或准隔震体系；大量震害调研表明，橡胶支座滑动会对桥墩形成隔震效果，致使桥墩塑性铰无法形成，因此上述两种抗震体系的核心机制是不兼容的。延性体系易使桥梁在强震后产生不可修复的残余变形，导致桥梁震后功能不可恢复；而隔震或准隔震体系会因挡块剪断、支座滑动失控，致使桥梁传力途径紊乱而进入随遇平衡状态，且难以发挥出桥墩和横系梁等构件的抗震潜能。可见，两种抗震体系都因依赖于单一的牺牲机制而导致桥梁结构冗余度严重不足，桥梁的抗震能力较差，大大降低了桥梁应对不可预料地震的生存能力，也不符合当前桥梁抗震韧性的发展方向。
2、因此，针对上述两种抗震体系因核心牺牲机制单薄、结构冗余度不足和无法发挥各个构件抗震潜能等原因而导致桥梁抗震能力较差的问题，需要设计一种融合上述两种抗震体系的t梁桥支承结构，以提高桥梁的抗震能力。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造，解决目前t梁桥支承结构存在抗震能力较差和难以发挥各构件抗震潜能的技术问题，取得桥梁抗震能力的效果。
2、为解决上述技术问题，本专利技术
3、具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造，包括纵向间隔设置的两个盖梁，盖梁横向设置且下方连接有竖向设置的桥墩，盖梁上方纵向设有t梁，t梁的两端一对一位于两个盖梁上；盖梁的上端面凸起形成有固定基座并与t梁的梁肋竖向正对，固定基座上设有橡胶支座，梁肋的下端与橡胶支座抵接；
4、盖梁上设有用于引导t梁在盖梁上纵向或横向移动的导向结构，t梁的两端分别与对应盖梁之间设有锁定结构，锁定结构用于限制t梁在其梁肋脱离固定基座后继续纵向或横向移动。
5、进一步地，梁肋的下端面开设有横向贯穿的纵向咬合槽，纵向咬合槽的宽度与固定基座的纵向尺寸相匹配；纵向咬合槽为两个并分别位于固定基座的纵向两侧，或纵向咬合槽为一个并位于固定基座在纵向上靠近t梁的一侧，且固定基座在纵向上远离t梁的一面与t梁的端面平齐；
6、梁肋的横向两侧分别连接有横隔板，横隔板在纵向上远离t梁的一面与t梁的端面平齐，横隔板的下端面与梁肋的下端面平齐，横隔板的下端面开设有纵向贯穿的横向咬合槽，横向咬合槽的宽度与固定基座的横向尺寸相匹配；锁定结构包括纵向咬合槽、横向咬合槽和固定基座。
7、进一步地，纵向咬合槽为一个并位于固定基座在纵向上靠近t梁的一侧，且固定基座在纵向上远离t梁的一面与t梁的端面平齐；纵向咬合槽与所述t梁的端面之间的梁肋段为梁肋下马蹄，梁肋下马蹄与固定基座竖向正对。
8、进一步地，导向结构包括盖梁上凸起形成并呈矩形分布的四个导向块，四个导向块之间形成纵横交错的纵向导向槽和横向导向槽，固定基座位于纵向导向槽和横向导向槽纵横交错的中心；纵向导向槽的宽度与梁肋下马蹄的横向尺寸相匹配，横向导向槽的宽度以及横隔板的厚度均与梁肋下马蹄的纵向尺寸相匹配；
9、纵向咬合槽与横向咬合槽的深度相同并大于或等于固定基座和橡胶支座的高度总和，导向块的高度大于纵向咬合槽的深度，固定基座横向两侧的导向块分别位于对应侧横向咬合槽的宽度范围内，固定基座纵向两侧的导向块分别位于对应侧纵向咬合槽的宽度范围内。
10、进一步地，固定基座、导向块和梁肋下马蹄的端面均为正方形，固定基座和梁肋下马蹄的端面边长相等，固定基座的四个边缘与盖梁的上端面之间分别通过相同斜率的斜面过渡衔接；固定基座的端面与纵向导向槽中的两个所述斜面形成为纵向咬合齿，纵向咬合齿呈等腰梯形且下底与纵向咬合槽的宽度相匹配；固定基座的端面与横向导向槽中的的两个所述斜面形成为横向咬合齿，横向咬合齿呈等腰梯形且下底与横向咬合槽的宽度相匹配。
11、进一步地，纵向咬合槽和横向咬合槽的截面均为等腰梯形，纵向咬合槽和横向咬合槽的侧壁倾角均大于所述斜面的倾角；导向块上端朝向纵向导向槽和横向导向槽的边缘均有倒角，且倒角面的倾角与纵向咬合槽和横向咬合槽的侧壁倾角相匹配。
12、进一步地，t梁的横向两侧于盖梁上均设有纵向可熔断阻尼器和横向可熔断阻尼器；或t梁的数量为多个并横向相连形成主梁，主梁的横向两侧于盖梁上均设有纵向可熔断阻尼器和横向可熔断阻尼器，盖梁上设有多个导向结构并与各t梁一一对应，各t梁的端部与对应盖梁之间均设有锁定结构，相邻两个横向咬合齿的间距与梁肋下马蹄的横向尺寸相匹配。
13、进一步地，t梁的数量为多个并横向相连形成主梁，横隔板连接于相邻两根t梁的梁肋之间，位于主梁横向两端的梁肋朝外的一侧连接有纵向受力板，纵向可熔断阻尼器位于纵向受力板在纵向上远离主梁的一侧，纵向可熔断阻尼器安装在盖梁上，纵向可熔断阻尼器的受力端与纵向受力板之间纵向设有连接杆，连接杆的一端与纵向可熔断阻尼器的受力端连接，另一端同轴连接有轴承，纵向受力板朝向连接杆的一面上横向设有连接板，连接板上具有横向贯穿的t形槽，轴承位于t形槽内并可沿t形槽滚动，t形槽的开口尺寸小于轴承的直径且大于连接杆的直径。
14、进一步地，各所述斜面的倾角相同，所述斜面的倾角与固定基座的凸起高度与应满足如下关系式：
15、
16、
17、其中，h0为固定基座的凸起高度，b为t梁下方梁肋下马蹄的横向尺寸，l为相邻t梁下方梁肋下马蹄的净距，[σ]为t梁所用材料的许用正应力，m为t梁桥上部结构的总质量，a为地震作用下地面的峰值加速度，θ为所述斜面的倾角，固定基座需配有构造钢筋与抗剪钢筋；
18、横隔板的厚度应满足如下关系式：
19、
20、其中，w为横隔板的厚度，m为t梁桥上部结构的总质量，a为地震作用下地面的峰值加速度，nc为横向咬合槽的个数，h0为固定基座的凸起高度，[τ]为t梁所用材料的许用切应力，θ为所述斜面的倾角，[σ]为t梁所用材料的许用正应力。
21、本专利技术还包括一种t梁桥支承约束方法，所述t梁桥支承约束方法基于上述具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造实现；主梁在地震中纵向或横向移动且梁肋下马蹄脱离固定基座前，橡胶支座发生剪切变形，纵向可熔断阻尼器或横向可熔断阻尼器发挥滞回耗能作用，使t梁桥形成准隔震抗震体系；主梁在地震中纵向或横向移动且梁肋下马蹄脱离固定基座后，橡胶支座、纵向可熔断阻尼器和横向可熔断阻尼器失效，纵向咬合槽与纵向咬合齿咬合或横向咬合槽与横向咬合齿咬合，主梁与盖梁呈咬合锁定状态，使t梁桥形成延性抗震体系。
22、相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
23、本专利技术所述具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造，在以橡胶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造，其特征在于：包括纵向间隔设置的两个盖梁，盖梁横向设置且下方连接有竖向设置的桥墩，盖梁上方纵向设有T梁，T梁的两端一对一位于两个盖梁上；盖梁的上端面凸起形成有固定基座并与T梁的梁肋竖向正对，固定基座上设有橡胶支座，梁肋的下端与橡胶支座抵接；
2.根据权利要求1所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造，其特征在于：梁肋的下端面开设有横向贯穿的纵向咬合槽，纵向咬合槽的宽度与固定基座的纵向尺寸相匹配；纵向咬合槽为两个并分别位于固定基座的纵向两侧，或纵向咬合槽为一个并位于固定基座在纵向上靠近T梁的一侧，且固定基座在纵向上远离T梁的一面与T梁的端面平齐；
3.根据权利要求2所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造，其特征在于：纵向咬合槽为一个并位于固定基座在纵向上靠近T梁的一侧，且固定基座在纵向上远离T梁的一面与T梁的端面平齐；纵向咬合槽与所述T梁的端面之间的梁肋段为梁肋下马蹄，梁肋下马蹄与固定基座竖向正对。
4.根据权利要求3所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造，其特征在于：导
5.根据权利要求4所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造，其特征在于：固定基座、导向块和梁肋下马蹄的端面均为正方形，固定基座和梁肋下马蹄的端面边长相等，固定基座的四个边缘与盖梁的上端面之间分别通过相同斜率的斜面过渡衔接；固定基座的端面与纵向导向槽中的两个所述斜面形成为纵向咬合齿，纵向咬合齿呈等腰梯形且下底与纵向咬合槽的宽度相匹配；固定基座的端面与横向导向槽中的的两个所述斜面形成为横向咬合齿，横向咬合齿呈等腰梯形且下底与横向咬合槽的宽度相匹配。
6.根据权利要求5所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造，其特征在于：纵向咬合槽和横向咬合槽的截面均为等腰梯形，纵向咬合槽和横向咬合槽的侧壁倾角均大于所述斜面的倾角；导向块上端朝向纵向导向槽和横向导向槽的边缘均有倒角，且倒角面的倾角与纵向咬合槽和横向咬合槽的侧壁倾角相匹配。
7.根据权利要求6所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造，其特征在于：T梁的横向两侧于盖梁上均设有纵向可熔断阻尼器和横向可熔断阻尼器；或T梁的数量为多个并横向相连形成主梁，主梁的横向两侧于盖梁上均设有纵向可熔断阻尼器和横向可熔断阻尼器，盖梁上设有多个导向结构并与各T梁一一对应，各T梁的端部与对应盖梁之间均设有锁定结构，相邻两个横向咬合齿的间距与梁肋下马蹄的横向尺寸相匹配。
8.根据权利要求7所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造，其特征在于：T梁的数量为多个并横向相连形成主梁，横隔板连接于相邻两根T梁的梁肋之间，位于主梁横向两端的梁肋朝外的一侧连接有纵向受力板，纵向可熔断阻尼器位于纵向受力板在纵向上远离主梁的一侧，纵向可熔断阻尼器安装在盖梁上，纵向可熔断阻尼器的受力端与纵向受力板之间纵向设有连接杆，连接杆的一端与纵向可熔断阻尼器的受力端连接，另一端同轴连接有轴承，纵向受力板朝向连接杆的一面上横向设有连接板，连接板上具有横向贯穿的T形槽，轴承位于T形槽内并可沿T形槽滚动，T形槽的开口尺寸小于轴承的直径且大于连接杆的直径。
9.根据权利要求8所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造，其特征在于：各所述斜面的倾角相同，所述斜面的倾角与固定基座的凸起高度与应满足如下关系式：
10.一种T梁桥支承约束方法，其特征在于：所述T梁桥支承约束方法基于权利要求8所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造实现；主梁在地震中纵向或横向移动且梁肋下马蹄脱离固定基座前，橡胶支座发生剪切变形，纵向可熔断阻尼器或横向可熔断阻尼器发挥滞回耗能作用，使T梁桥形成准隔震抗震体系；主梁在地震中纵向或横向移动且梁肋下马蹄脱离固定基座后，橡胶支座、纵向可熔断阻尼器和横向可熔断阻尼器失效，纵向咬合槽与纵向咬合齿咬合或横向咬合槽与横向咬合齿咬合，主梁与盖梁呈咬合锁定状态，使T梁桥形成延性抗震体系。
...【技术特征摘要】
1.具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造，其特征在于：包括纵向间隔设置的两个盖梁，盖梁横向设置且下方连接有竖向设置的桥墩，盖梁上方纵向设有t梁，t梁的两端一对一位于两个盖梁上；盖梁的上端面凸起形成有固定基座并与t梁的梁肋竖向正对，固定基座上设有橡胶支座，梁肋的下端与橡胶支座抵接；
2.根据权利要求1所述具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造，其特征在于：梁肋的下端面开设有横向贯穿的纵向咬合槽，纵向咬合槽的宽度与固定基座的纵向尺寸相匹配；纵向咬合槽为两个并分别位于固定基座的纵向两侧，或纵向咬合槽为一个并位于固定基座在纵向上靠近t梁的一侧，且固定基座在纵向上远离t梁的一面与t梁的端面平齐；
3.根据权利要求2所述具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造，其特征在于：纵向咬合槽为一个并位于固定基座在纵向上靠近t梁的一侧，且固定基座在纵向上远离t梁的一面与t梁的端面平齐；纵向咬合槽与所述t梁的端面之间的梁肋段为梁肋下马蹄，梁肋下马蹄与固定基座竖向正对。
4.根据权利要求3所述具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造，其特征在于：导向结构包括盖梁上凸起形成并呈矩形分布的四个导向块，四个导向块之间形成纵横交错的纵向导向槽和横向导向槽，固定基座位于纵向导向槽和横向导向槽纵横交错的中心；纵向导向槽的宽度与梁肋下马蹄的横向尺寸相匹配，横向导向槽的宽度以及横隔板的厚度均与梁肋下马蹄的纵向尺寸相匹配；
5.根据权利要求4所述具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造，其特征在于：固定基座、导向块和梁肋下马蹄的端面均为正方形，固定基座和梁肋下马蹄的端面边长相等，固定基座的四个边缘与盖梁的上端面之间分别通过相同斜率的斜面过渡衔接；固定基座的端面与纵向导向槽中的两个所述斜面形成为纵向咬合齿，纵向咬合齿呈等腰梯形且下底与纵向咬合槽的宽度相匹配；固定基座的端面与横向导向槽中的的两个所述斜面形成为横向咬合齿，横向咬合齿呈等腰梯形且下底与横向咬合槽的宽度相匹配。
6.根据权利要求5所述具有双重抗震体系跃迁功能的t梁桥支承约束构造，其特征在于：纵向咬合槽和横向咬合槽的...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐略勤，潘锐华，袁茂均，徐粒寒，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：
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