[实用新型]一种基于抗震性能的大跨钢管混凝土拱桥制振体系

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁设计领域，特别涉及一种基于抗震性能的大跨钢管混凝土拱桥制振体系。

背景技术

现有桥梁，跨度越来越大，针对特大跨拱桥，主拱与桥面梁之间连接若干吊索，当主拱的跨度较长时(超过150米时)，造成各个吊索的长短差距较大，在地震荷载作用下，主拱与桥面梁产生纵向、横向位移时，由于吊索的长短差距较大,使每根吊索产生的振动幅度不一致，无法协调，容易导致所有的吊索振动幅度过大，从而产生破坏或者加速桥面梁的振动；另外，在地震各方向作用下桥面梁纵向、横向和竖向均会产生较大的振动力和振动幅度，若桥面梁将过大的振动力传递给主拱，主拱与桥面梁在地震荷载作用振动时易产生共振，放大振动幅度和内力进而造成桥梁破坏。

为此，有必要采用一种基于抗震性能的大跨钢管混凝土拱桥制振体系，以减小主拱和桥面梁的振动，协调长短吊索的振动，以及抑制各构件振动的传递，提高吊索、桥面梁和整个结构的地震动力性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在针对现有大跨度拱桥，在地震载荷作用下，为了保证桥梁抗震安全性能，需要对限制桥面梁纵向、横向和竖向振动幅度，以及吊索振动幅度的上述问题，提供一种基于抗震性能的大跨钢管混凝土拱桥制振体系。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种基于抗震性能的大跨钢管混凝土拱桥制振体系，包括主拱和桥面梁，以及设于主拱和桥面梁之间的若干吊索，还包括：

至少一个抗振索，将所有所述吊索横向连接成整体结构；

若干个纵向限位减震装置，设于桥面梁与对应安装的桥墩之间；

两个横向限位减震装置，设于主拱两端分别与桥面梁交叉处的位置。

该大跨钢管混凝土拱桥制振体系通过设置至少一个抗振索与吊索连接，从而将所有吊索相互“串联”形成索网，其能够解决地震动力环境中的不同长短吊索在地震各方向作用下的振动不一致导致吊索破坏和加速桥面梁的振动问题，能够大大减小长短不一的吊索振动幅度差，所有吊索振动相互耦合，形成干扰效应，从而起到了抑制地震引起的吊索振动对桥面梁的影响，减震效果显著，提高了桥面梁的地震动力性能，也保证了吊索的安全；在桥面梁与对应安装的桥墩之间设置若干个纵向限位减震装置，能够提高主梁纵向水平刚度；在主拱与桥面梁交叉处，拱肋间横梁上设置两个横向限位减震装置，能够提高桥面梁的横向刚度，并避免对主拱产生过大的横向地震力作用。

该一种基于抗震性能的大跨钢管混凝土拱桥制振体系，通过构建主拱和吊索的制震技术，以及主拱和桥面梁制震技术，能够有效解决在地震载荷作用下，桥面梁纵向、横向和竖向幅度，吊索振动不协调的问题，保证了桥梁抗震安全性能，可靠性高。同时，本抗震措施不影响主拱美观，且与主体结构使用寿命接近，不存在使用中的维修和更换，工程成本低。

优选地，所述抗振索与所有所述吊索通过绑扎丝相互连接。

该绑扎丝可以采用高强纤维塑性材料制成，并保证能将抗风索与吊杆绑扎牢固，连接简单。

优选地，所述抗振索的两个端部分别与主拱相互锚固，以对抗振索形成较大的张力，以保证抗振索与吊索连接时形成整体索网的刚度，从而提高抗振索协调长短吊索的振动，减小吊索的最大振幅的效果。

优选地，所述主拱两端的拱肋之间设有钢管横联，所述钢管横联上设有反力架，所述抗振索两端穿过两个反力架，并通过锚具锚固在两个所述反力架上，通过反力架将抗振索连接在主拱两端的拱肋之间的钢管横联上，增加连接牢固性。

进一步优选地，所述反力架包括钢板一、钢板二和钢板三，所述钢板一、钢板二和钢板三彼此相互垂直并焊接成整体结构，再将该整体结构焊接在钢管横联上。

进一步优选地，所述抗振索安装时，在抗振索两端设置牵引索穿过反力架和对应的锚具上，再张拉抗振索至设计张拉力，然后锚固并锁定抗振索，最后将抗振索和每个所述吊索绑扎成整体结构。采用这样的安装步骤，其抗振索安装简单可靠，操作性强。

优选地，所述主拱和桥面梁之间的柔性吊索能够替换为刚性吊杆，所述抗振索与每个所述吊杆通过抱索器相互连接。该刚性吊杆如可以选择H型钢，矩形钢结构，当吊杆为刚性结构件时，为了抗振索与吊杆连接牢固，抗振索与每个吊杆通过若干个抱索器相互固接。

优选地，所述纵向限位减震装置包括分别安装在桥面梁和桥墩上的锚块，两个所述锚块之间连接有阻尼器。