[发明专利]一种功能分离式自复位减震桥梁及安装方法

说明书

一种功能分离式自复位减震桥梁及安装方法，包括桥台、桥墩、主梁及桥台、桥墩处竖向支承主梁的滑动支座和连接主梁的水平自复位耗能减震体系。所述自复位耗能减震体系由自复位耗能阻尼器和加速度相关型锁定装置串联组成，在串联部位设置串联定位装置并固定于主梁底部，通过连接构件将自复位耗能减震体系与桥台、桥墩及主梁铰接；自复位耗能减震体系轴线与主梁轴线呈一定角度布置；加速度相关型锁定装置能够适应桥梁正常运营时的温度变形，地震发生时被瞬间激活，自复位耗能阻尼器开始工作；滑动支座和自复位耗能减震体系实现了竖向和水平向的功能分离。该发明能够有效限制地震作用下墩梁相对位移，减小桥墩地震损伤，确保桥梁结构震后恢复通车。

技术领域

本发明涉及桥梁结构体系，具体涉及自复位耗能阻尼器、加速度相关型锁定装置、串联定位装置和滑动支座配合使用的功能分离式自复位减震桥梁。

背景技术

现有桥梁结构体系其抗震性能的提升，主要是通过设置减隔震支座和弹塑性挡块等减震措施来实现，采用这些减震措施的桥梁其梁体的地震位移响应较大，极易引起支座的破坏以及落梁等震害的发生。另外，这些传统的减震措施在震后主梁存在很大的残余位移，不能使桥梁结构体系恢复到初始的状态，很难满足震后应急运营等要求。为此，借鉴日本及我国高铁桥梁中采用的“功能分离”抗震设计理念，提出一种功能分离式自复位减震桥梁，自复位减震桥梁主要是通过滑动支座来承担主梁的竖向荷载，通过自复位耗能减震体系控制主梁的水平位移，从而实现竖向和水平向的功能分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种功能分离式自复位减震桥梁及安装方法。

本发明是一种功能分离式自复位减震桥梁及安装方法，功能分离式自复位减震桥梁，桥台1、桥墩2、主梁3以及桥台1、桥墩2处竖向支承主梁的滑动支座4和连接主梁的自复位耗能减震体系5；自复位耗能减震体系5由自复位耗能阻尼器7、加速度相关型锁定装置8、串联定位装置9构成，串联定位装置9为一圆形不锈钢钢筒，钢筒外部的中点位置焊接连接构件6，利用螺栓将自复位耗能阻尼器7与加速度相关型锁定装置8串联在一起，并在串联部位外套串联定位装置9，形成自复位耗能减震体系5；将连接好的自复位耗能减震装体系5通过连接构件6与桥台1、桥墩2及主梁3铰接相连；自复位耗能减震体系5在梁底的布置形式按平行主梁3轴线沿桥梁纵向布置、垂直主梁3轴线沿桥梁横向布置或者与主梁3轴线成一定的夹角 θ布置， θ的取值范围为0°~90°。

本发明的功能分离式自复位减震桥梁的安装方法，其步骤为：

（1）自复位耗能减震体系：根据设计要求选取自复位耗能阻尼器7、加速度锁定装置8、串联定位装置9；利用螺栓将自复位耗能阻尼器7与加速度相关型锁定装置8串联在一起，并在串联部位外套串联定位装置9，形成自复位耗能减震体系5；

（2）连接构件6：根据桥梁结构纵、横向地震风险的差异性，确定自复位耗能减震体系5在主梁3与桥墩2或台上的布置位置，根据设计要求用钢材制作连接构件6，并利用高强螺栓在桥台1、桥墩2、主梁3的布置位置处安装连接构件6；

（3）整体装配：利用螺栓将自复位耗能减震体系5与桥台1、桥墩2、主梁3处的连接构件6相连，利用螺栓将串联定位装置9外焊接的连接构件6与主梁3底部相连。

本发明的有益之处是：1）在温度、收缩、徐变作用下，通过滑动支座满足正常使用的小变形要求。2）车辆、风、地震等活载作用下，加速度相关型锁定装置瞬间被激活，使其力学特性由柔性变为刚性，以确保墩（台）梁间的变形和耗能全有自复位耗能减震体系承担，从而减小桥墩的地震损伤。3）对于连续梁结构体系，各个桥墩协同受力，共同承担地震力。4）通过自复位耗能阻尼器耗散地震输入结构的能量，减小桥梁结构的地震损伤，实现桥梁结构的震后功能可恢复性，以满足震后的应急运营等要求。

附图说明