[发明专利]板式橡胶支座桥梁准减隔震体系

说明书

本发明公开了一种板式橡胶支座桥梁准减隔震体系，包括主梁、盖梁、桥墩、板式橡胶支座、横向挡块、支座垫石、滑道；所述滑道设置在垫石上部或主梁下部，通过预埋钢槽自然成型；所述滑道可以根据需要在纵桥向设置一定的工作长度，实现支座沿顺桥向的自由滑动，滑动距离超过工作长度后则被限制移动，保证主梁不发生落梁，从而成为防落梁多级设防的第一道防线。本发明具有优良的隔震性能，同时可控制滑移量，避免落梁震害；结构体系与常规板式橡胶支座支撑体系类似，构造简单、施工方便，与减隔震支座体系相比具有更高的性价比，且应用范围广泛更广，除可替代减隔震桥梁的减隔震支座外，也可用于工程中量大面广的小跨径板梁桥。

技术领域

本发明属于桥梁抗震技术领域，特别涉及板式橡胶支座桥梁减隔震体系，适用于各类中小跨径桥梁。

背景技术

我国位于环太平洋和地中海-喜马拉雅地震带之间，是一个地震多发的国家。每当地震发生时，桥梁的安全都将面临重大考验。板式橡胶支座具有良好的经济性以及正常使用性能，在我国中小跨径桥梁中得到应用的比例高达80％左右。这种采用板式橡胶支座的桥梁，梁体直接搁置在支座上，支座橡胶层与梁体或墩顶之间依靠摩擦提供水平约束。强震作用下，当上部结构传递给支座的地震水平力大于其所能提供的最大摩擦力时，梁体与支座之间就会产生滑动，具有一定的隔震作用，但该滑动可能发生在支座上表面，亦可能发生在支座下表面，甚至上下表面均发生滑动，而且在滑动过程中，支座会发生倾斜、卡压，致使传递给墩柱的水平力具有一定的随机性，滑动的不可控亦可能发生落梁，为桥梁的抗震设计带来较大的难度。

现有研究表明，支座的平稳滑动具有较好的隔震作用，但当支座发生倾斜、卡压，其隔震能力将无法正常发挥，反而使桥梁的受力更为复杂。因此，如何能够从结构体系角度实现支座的自由、平稳、顺畅的滑动，并且滑动面和滑动范围可控，从而保证板式橡胶支座滑动后的隔震稳定性，充分发挥板式橡胶支座的隔震性能，减轻滑动带来的落梁等不利影响，同时又不失经济性，成为当前板式橡胶支座桥梁抗震设计迫切需要解决的问题。

此外，上部结构为空心板的小跨径桥梁在公路工程中应用广泛，由于空心板的宽度较小，构造上不能连接减隔震支座，因此地震高烈度设防区就无法采用这种经济型结构形式。本发明可很好地解决预制空心板桥梁的抗震难题。

发明内容

本发明的目的是针对现有板式橡胶支座桥梁抗震设计存在的不足以及上述的迫切需求，提出一种板式橡胶支座滑动性能可控、隔震性能优良、可防止落梁的板式橡胶支座桥梁准减隔震体系。

本发明专利采用的技术方案为：一种板式橡胶支座桥梁准减隔震体系，包括主梁、盖梁、桥墩、板式橡胶支座、横向挡块、支座垫石、滑道、桩顶连梁和桩；

所述桥墩上端安装有盖梁，桥墩下端安装在桩上，相邻桩之间设有桩顶连梁；

所述盖梁上设有支座垫石，支座垫石上设有板式橡胶支座，板式橡胶支座上安装有主梁，所述盖梁在横桥向的两端设有横向挡块；

所述支座垫石上部或主梁底部通过预埋钢槽设置有滑道，所述板式橡胶支座在滑道内自由滑动形成滑动体系；

所述滑动体系包括单向滑动体系和双向滑动体系；

所述单向滑动体系中滑道在纵桥向具有一定的工作长度，所述滑道横桥向与板式橡胶支座宽度或直径相同，板式橡胶支座沿横桥向不发生滑动；

所述双向滑动体系中滑道在纵桥向和横桥向具有一定的工作长度，实现板式橡胶支座沿纵桥向和横桥向自由滑动，滑动距离超过工作长度后则被限制移动，保证主梁不发生落梁，从而成为防落梁多级设防的第一道防线，该工作长度可根据不同桥梁的抗震设防需求进行设计。

作为优选，所述板式橡胶支座的高度高于同等规格的普通板式橡胶支座，增加了橡胶层的厚度，具有更低的剪切刚度和变形能力、更强的转动能力，抗滑能力大于抗剪能力，支座未滑动时利用支座较低的剪切刚度形成隔震层，支座滑动时隔震层为滑动面。