[发明专利]跨座式单轨桥墩及其设计方法

说明书

本发明公开了一种跨座式单轨桥墩及其设计方法，其中，设计方法为跨座式单轨梁体在温度荷载作用下能纵向自由变形，在制动力作用下对梁体纵向活动进行约束，将跨座式单轨桥墩进行串联，将制动力传递至车辆前行方向的桥墩；跨座式单轨桥墩包括在桥墩上设有的固定支座和纵向活动支座，其中，纵向活动支座的允许位移量为且纵向活动支座的允许位移量大于梁体温度变形量，伸缩缝的允许变形量和梁缝宽度均大于纵向活动支座的允许位移量。本发明解决了规范对于桥墩墩顶位移的严格限制，保证了即使在该限值下如采用本发明所提供的设计方法，可有效减小桥墩墩身截面尺寸，大大节约工程造价，减少桥墩的占地空间，以及提高结构的景观效果。

技术领域

本发明涉及跨座式单轨技术领域，特别涉及一种跨座式单轨桥墩及其设计方法。

背景技术

跨座式单轨交通系统为一种轻型轨道交通系统，其桥墩一般为钢筋混凝土结构，高度一般在7m以上。现在设计跨座式单轨桥墩时，一般是参考GB50458-2008《跨座式单轨交通设计规范》，其中规范8.1.10明确要求在纵向力作用下桥墩墩顶纵向的弹性水平位移Δ应满足：(L为桥梁跨度，当为不等跨时，采用相邻跨中的较小跨度；当L＜25m时按25m计。Δ包括由于墩身和基础的弹性变形及基底土弹性变形导致的对墩顶纵向弹性水平位移的影响)。

按照常规铁路、公路、市政或其他类型的轨道交通桥梁简支梁设计方法，简支梁的一端为固定支座，另一端为活动支座，活动支座的活动量必须大于纵向力产生的位移量，保证活动支座在纵向力作用下能自由变形，制动力等纵向力绝大部分传递至固定支座所在桥墩，活动支座所在桥墩因活动支座的摩擦系数较小，仅分配到极少的纵向力，设计时往往偏于安全地将纵向力考虑为固定支座所在墩承受。此时，在制动力等纵向力作用下，不考虑活动支座抵抗水平力作用，同时，对桥墩采用强度设计控制，计算得出固定支座所在桥墩墩顶纵向水平位移为Δ，此时，为了使得桥墩的纵向尺寸往往较大，一般在1.5m以上。桥墩纵向尺寸的增大不仅大大增加了工程造价，且给景观带来了重大影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种跨座式单轨桥墩及其设计方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种跨座式单轨桥墩设计方法，其主要思路是跨座式单轨梁体在温度荷载作用下能纵向自由变形(温度荷载作用频率较高，如限制温度变形则对支座耐久性产生影响)，在制动力作用下对梁体纵向活动进行约束，将纵向活动支座“锁死”，将跨座式单轨桥墩在纵向力过大时进行串联，将制动力传递至车辆前行方向的桥墩，使得所有桥墩的制动力均在合理范围内，在满足墩顶位移这一相对严苛的要求时，进一步降低桥墩的尺寸大小，从而降低工程造价。

本发明通过在制动力作用下将跨座式单轨桥墩进行串联，从而可以将制动力传递至车辆前行方向的桥墩，由若干个桥墩同时承受制动力，避免了传统设计方法中，仅由固定支座承受制动力时发生墩顶位移过大，不满足规范要求的情况。通过在制动力作用下对梁体纵向活动进行约束，将跨座式单轨桥墩进行串联，可以将制动力传递至车辆前行方向的桥墩，从而使得所有桥墩的制动力均在合理范围内，所有桥墩的墩顶位移均能满足

这样的好处是：解决了规范对于桥墩墩顶位移的严格限制，保证了即使在该限值下如采用本发明所提供的设计方法，可有效减小桥墩墩身截面尺寸，大大节约了工程造价，减少了桥墩的占地空间，以及提高结构的景观效果。

优选的，所述桥墩处纵向活动支座的允许变形量为大于梁体因温度变化产生的变形，同时，所述纵向活动支座的允许变形量为分别小于伸缩缝允许变形量及梁缝宽度。

具体的，包括以下步骤：