[发明专利]曲线梁桥销轴式抗震约束体系及方法

说明书

本发明提供了一种曲线梁桥的销轴式抗震约束体系及方法。曲线梁桥的销轴式抗震约束体系，由销轴和双向活动支座组成。销轴分为四种类型：径向切向均约束XZ‑A、径向约束切向活动XZ‑B、径向活动切向约束XZ‑C和径向切向均活动XZ‑D。销轴式约束装置包括固定在梁底的圆柱形销轴及设置在桥墩帽梁上的限位销槽，根据不同支点的位移要求，销轴约束装置包括四种：固定销轴，径向约束切向活动销轴、径向活动切向约束销轴和双向活动销轴。采用销轴式抗震约束体系的曲线梁桥梁端没有径向位移，同时释放了外力作用下的梁体水平次内力，因此能够有效避免曲线梁桥常见病害的发生，提高了曲线梁桥的耐久性，并能防止地震作用下的落梁。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，涉及到桥梁工程中的约束体系，特别涉及曲线梁桥的水平抗震约束体系及方法。

背景技术

曲线梁桥越来越广泛地应用于高等级公路、城市快速路、匝道桥以及山区公路中，随着曲线梁桥服役年限的增长，近年来，一些曲线梁桥在运营过程中相继出现了各种病害，引起了人们的关注。曲线梁桥的病害问题不仅影响交通，加固维修麻烦且费用高。曲线梁桥常见病害有：支座破坏、梁体侧移、挡块破坏等。造成曲线梁桥病害的原因是多方面的，但是主要原因归根结底还是由于结构约束体系设计的不合理造成的。

由于没有充分认识到曲线梁桥受力机制的特性，目前很多曲线梁桥的设计仍采用了直线梁桥的约束体系，过分的限制侧移造成曲线梁桥径向力过大，最终导致支座剪切破坏或挡块失效，进而发生曲线梁桥的爬移或倾覆事故。因此，有必要寻求曲线梁桥的合理约束体系及实现措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种曲线梁桥的水平约束体系及方法，采用此体系和方法，能够释放外力引起的曲线梁桥结构次内力，使结构受力更加合理，对主梁和下部结构受力均较有利。

本发明的技术方案：

曲线梁桥销轴式抗震约束体系，主要由销轴和双向活动支座组成；销轴分为四种类型：径向切向均约束XZ-A、径向约束切向活动XZ-B、径向活动切向约束XZ-C和径向切向均活动XZ-D；

所述的曲线梁桥销轴式抗震约束体系，对于单跨曲线梁桥，一端采用径向切向均约束的销轴形式XZ-A，另一端采用径向约束切向活动的销轴形式XZ-B，两端均放松水平转角；

所述的曲线梁桥销轴式抗震约束体系，对于两跨曲线梁桥，两端支点采用径向约束切向活动的销轴XZ-B，中间支点采用径向活动切向约束的销轴XZ-C，所有支点均放松水平转角；

所述的曲线梁桥销轴式抗震约束体系，对于三跨及三跨以上的曲线梁桥，两端支点采用径向约束切向活动的销轴XZ-B，中间靠近桥梁纵向中心的支点采用径向活动切向约束的销轴XZ-C，其余中间支点采用径向切向均放松的销轴XZ-D，所有支点均放松水平转角。

曲线梁桥销轴式抗震约束体系，所用的装置为曲线梁桥销轴式约束装置，包括固定在桥墩盖梁1上的限位销槽和固定在梁底的销轴；

在桥墩盖梁1顶面开限位销槽，限位销槽平面为正方形或长方形；限位销槽由底板2、顺桥向围板3和横桥向围板4焊接拼装构成，若桥墩盖梁1为混凝土材料，则限位销槽需预埋，并在底板2、顺桥向围板3和横桥向围板4上焊有销槽剪力钉5，使限位销槽与桥墩盖梁1结合可靠；若桥墩盖梁1为钢结构，则在制作盖梁时直接焊成带限位销槽的形式；在主梁6底部与限位销槽对应的位置焊接安装销轴，销轴主要由T型加劲板7、半T型加劲板8和圆弧板件9焊接拼装构成，销轴焊接于预埋在混凝土主梁6底部的预埋钢板10上，预埋钢板10上焊接销轴剪力钉5’将销轴与混凝土主梁6牢固连接；主梁6若为钢箱梁，则销轴直接焊接在钢梁底板上；焊接拼装的销轴下部为圆柱形，插于桥墩盖梁1上的限位销槽内构成曲线梁桥的销轴式约束装置。

所述的销轴底面与限位销槽底板2间留有5mm空隙，销轴不承担竖向荷载；销轴在约束位移方向与限位销槽间预留2.5mm的间隙便于销轴安装。