[实用新型]改善横向动力受力性能的外边跨无斜拉索的斜拉桥

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及斜拉桥，特别是一种改善横向动力受力性能的外边跨无斜拉索的斜拉桥。

背景技术

我国自1975年建成第一座试验性斜拉桥以来，经过近40年的发展，已成为世界上拥有斜拉桥数量最多的国家。作为一种柔性结构，斜拉桥对风、地震等动力荷载较为敏感。而随着全球范围内气候的变化，台风、强震频发，斜拉桥的动力性能日益引起各方面的重视。

斜拉桥的上部与下部的连接类型，总体上可分3类：刚性、自由、阻尼。总体而言，刚性连接具有最大的刚度、最小的位移、最大的内力；自由连接具有最小的刚度、最大的位移、最小的内力；阻尼连接则介乎前两者之间。风荷载作用下，静力分量的总的数值是确定的、独立于约束体系的，必须沿着一定的传力途径传递至基础；地震荷载作用下，结构内力的大小是与约束体系密切相关的。合理的约束体系，应在构造可行的前提下，实现静力、动力的协调，以及位移、内力的平衡。

相比于常规的斜拉桥，外边跨无斜拉索的斜拉桥增设了不设斜拉索的边跨。由于部分边跨的自重传递至辅助墩处竖向支座，故可不再设置额外的压重。但是，增设的边跨会导致结构周期的加长，对结构动力特性、抗震性能有一定影响。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型所要解决的问题是现有的外边跨无斜拉索的斜拉桥无法有效地减小桥墩及基础在横向地震等动力荷载下的内力及位移的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种外边跨无斜拉索的斜拉桥，包括主梁、桥塔、辅助墩、过渡墩和斜拉索，所述桥塔包括塔柱和下横梁，所述主梁由桥塔、辅助墩、过渡墩共同支承，在该主梁的纵向方向上，所述辅助墩位于桥塔的两侧，所述过渡墩位于辅助墩的两侧，所述斜拉索用于连接桥塔的塔柱与主梁，所述辅助墩和所述过渡墩之间的主梁部分不通过所述斜拉索与所述桥塔的塔柱连接；所述过渡墩通过第一竖向支座支承所述主梁，所述第一竖向支座具备横向解锁功能；所述辅助墩通过第二竖向支座支承所述主梁，且通过横向阻尼装置与所述主梁连接，该横向阻尼装置的阻尼方向为所述主梁的横向；所述桥塔的下横梁通过第三竖向支座支承所述主梁，且所述主梁与所述桥塔的塔柱之间通过横向支座连接，该横向支座沿所述主梁的横向布置。

根据本实用新型的一种具体实施方式，所述横向阻尼装置为液体粘滞阻尼装置、软钢阻尼装置、液压缓冲阻尼装置或粘弹性阻尼装置中的一种。

根据本实用新型的一种具体实施方式，所述横向阻尼装置的接头为球铰。

根据本实用新型的一种具体实施方式，所述第一竖向支座的横向承载力具有解锁功能，即所述第一竖向支座横向承载力在该支座受到的横向剪切力达到其承载力后迅速卸载，不再继续承担横向剪力。

根据本实用新型的一种具体实施方式，所述第三竖向支座横向的承载力～变形具有刚塑性特征，即所述第三竖向支座横向承载力在该支座受到的横向剪切力达到其承载力后随着变形的增大保持不卸载。

根据本实用新型的一种具体实施方式，所述过渡墩通过两个第一竖向支座支承所述主梁，该两个第一竖向支座横向关于所述主梁的中心轴对称。

根据本实用新型的一种具体实施方式，所述辅助墩通过两个第二竖向支座支承所述主梁，该两个第二竖向支座横向关于所述主梁的中心轴对称。

根据本实用新型的一种具体实施方式，所述每个桥塔的下横梁通过两个第三竖向支座支承所述主梁，该两个第三竖向支座横向关于所述主梁的中心轴对称。

根据本实用新型的一种具体实施方式，所所述主梁的一侧通过至少一个所述横向支座连接与所述桥塔的塔柱连接。

根据本实用新型的一种具体实施方式，所述辅助墩的墩顶设置阻尼装置下连接座，所述主梁的底部的相应位置设置阻尼装置上连接座，所述下连接座和上连接座分别用于连接所述横向阻尼装置的两端。

(三)有益效果

与现有约束体系的斜拉桥相比，本实用新型可大幅降低辅助墩、过渡墩及基础在横向地震作用下的内力，降低幅值可达50％以上，从而可采用更小的结构尺寸及基础规模，节约更多的工程材料，且辅助墩与过渡墩受力趋于协调，还可有效控制辅助墩处地震作用下主梁的横向位移，尤其适用于高地震烈度地区。

附图说明

图1是本实用新型的外边跨无斜拉索的斜拉桥的一个实施例的示意图；

图2是本实用新型的外边跨无斜拉索的斜拉桥的一个实施例的过渡墩横向连接剖面示意图；