[发明专利]用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构

说明书

技术领域

本发明属于桥梁抗震技术领域，具体涉及一种用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构。

背景技术

由于现代生活的需要，现代桥梁的设计向大跨度化、大柔度化发展，但也因此会增加大风或地震对桥梁的影响，所以提高桥梁的抗风和抗震能力就日益重要。

对于桥梁抗震现有的多注重顺桥向的抗震，因为桥梁顺桥向的位移量大，容易通过设置速度锁定装置或其他减隔震设备来增加结构刚度或增加结构阻尼来降低地震对桥梁的危害。但在横桥向，由于支座位移量小，桥梁刚度大，人们往往束手无策。桥梁刚度越大分配的地震力就越大，因此桥梁的横桥向的地震危害往往比顺桥向大，并且横桥向的地震容易导致落梁事故。现有的桥梁横桥向抗震采取的方式是加大支座的抗震水平力，而正如前所述，桥梁横桥向刚度大，所分配的地震力大，所以很难设计抗震能力较好的桥梁支座。

现有的一种横向抗震结构如图1所示，在桥梁的其中一侧的一个中墩上布置横向活动型支座7并在横桥向设置弹塑性钢阻尼器5，其余桥墩均布置多向活动性支座6并在横桥向布置弹塑性钢阻尼器7；而在另一侧的一个中上墩只布置横向活动型支座7，在其余桥墩仅布置多向活动性支座5。此种抗震结构在地震时通过弹塑性钢阻尼器的塑性变形来吸收地震能量，但此结构的不足之处在于仅桥墩的一侧参与了横桥向的抗震，没有充分利用桥墩的另一侧抗震，并且桥梁在横向的刚度减小，在地震工况下横向位移显著增大。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种在不减小横向桥梁刚度的前提下，允许所有桥墩参与抗震、在中墩表现为横向活动支座参与分配地震力的用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构。

本发明采用的技术方案是：一种用于三跨桥梁横向抗震的组合支撑结构，包括用于支撑桥梁边跨的边墩和支撑桥梁中跨的中墩，所述两个中墩上在桥梁中线的一侧设有可横桥向活动的支座，支座的横桥向设置速度锁定装置；两个中墩上在桥梁中线的另一侧分别设有固定型支座和顺桥向活动支座；所述边墩上在桥梁中线的两侧均设置多向性活动支座，多向性活动支座的横桥向设置弹塑性钢阻尼器。

进一步地，所述可横桥向活动的支座包括横桥向活动支座和多向型活动支座。

进一步地，所述所有边墩上的多向性活动支座处均横向设置弹塑性钢阻尼器。

进一步地，所述边墩仅在桥梁中线一侧的多向性活动支座处横向设置弹塑性钢阻尼器。

进一步地，所述速度锁定装置包括缸体和活塞杆，缸体两端设有端盖，活塞杆两端从端盖伸出，所述活塞杆中部设有外凸的环状活塞头，活塞头位于缸体中将其分成第一腔室和第二腔室，活塞头的外表面与缸体的内表面之间设有联通第一腔室与第二腔室的间隙，在缸体的第一腔室和第二腔室内充满阻尼介质。

更进一步地，所述弹塑性钢阻尼器为C型或E型弹塑性钢阻尼器。

本发明的组合支撑结构，在中墩上设置不同类型的支座，并在可横桥向活动的支座的横桥向设置速度锁定装置，能满足桥梁在低速荷载下允许桥梁横向的相对运动，而且不对桥梁产生额外约束力；同时在高速荷载下可减小地震对桥梁的影响，使得在中墩桥梁不得与墩在横桥向产生相对运动，在边墩允许梁体与墩在横桥向以较小的速度相对运动，消耗地震力。

本发明允许所有桥墩参与抗震，在中墩表现为横桥向活动支座参与地震力的分配。理论上增加横桥向刚度，就增加了地震力的分配，但由于参与分配地震力的桥墩数量增多，所以每个桥墩达到了减震的目的；在边墩表现为所有桥墩通过减小横桥向刚度参与地震力的分配，并且由于刚度减小所分配的地震力也相应减小。

附图说明

图1为现有横向抗震结构示意图。

图2为本发明的一种结构示意图。

图3为本发明另一种结构示意图。

图4为本发明速度锁定装置示意图。

图5为本发明C型弹塑性钢阻尼器示意图。

图6为本发明E型弹塑性钢阻尼器示意图。

其中：1-边墩；2-中墩；3-中墩；4-边墩；5-弹塑性钢阻尼器；6-多向型活动支座；7-横桥向活动支座；8-速度锁定装置；9-多向型活动支座；10-固定型支座；11-顺桥向活动支座；12-桥梁轴线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。