[实用新型]一种免地震损伤设计的斜拉桥辅助墩系统

说明书

本实用新型公开一种免地震损伤设计的斜拉桥辅助墩系统，包括：承台、斜拉桥主梁、钢管混凝土辅助墩、无粘结预应力筋、纵桥向滑动支座、油阻尼器、带加劲肋的耗能角钢、钢垫板。钢管混凝土辅助墩与主梁间设置纵桥向滑动支座、油阻尼器。辅助墩底部与承台间设置为摇摆形式，墩底安装耗能角钢。无粘结预应力筋穿过钢管混凝土辅助墩。正常使用及温度变形下，油阻尼器基本无内力，辅助墩与主梁间纵桥向自由滑动，辅助墩所受侧向力很小。强震下，油阻尼器受力，并将内力传递至下部的辅助墩，辅助墩发生摇摆反应并抑制斜拉桥主梁的纵桥向位移。系统通过油阻尼器和耗能角钢耗能，且震后损坏的油阻尼器及耗能角钢均可替换，实现斜拉桥辅助墩免于地震损伤。

技术领域

本实用新型涉及土木工程中的斜拉桥梁，特别涉及利用摇摆结构形式和油阻尼器的斜拉桥辅助墩系统。

背景技术

斜拉桥主梁跨度较大，为克服温度变形影响，较多采用纵桥向漂浮体系。强震下，采用漂浮体系的斜拉桥主梁纵桥向位移很大，易导致斜拉桥主梁撞击两侧引桥产生严重震害。斜拉桥正常使用状态下所要求的纵向漂浮体系与强震下可能发生的严重震害形成了矛盾。提出一种新型的斜拉桥体系，既能适应主梁温度变形的要求，又能有效减轻斜拉桥的地震损伤破坏，实现其地震损伤控制和震后使用功能快速恢复，一直是工程师们追求的目标，也是没有解决好的问题。

油阻尼器是一种速度相关型阻尼器，当加载速度很慢时，油阻尼器几乎无内力产生。当受到地震、强风作用时，由于加载速度快，油阻尼器内力迅速增加。鉴于上述特点，提出一种免地震损伤设计的斜拉桥辅助墩系统，正常使用状态下，辅助墩与斜拉桥主梁间在纵桥向成为漂浮体系。强震下，油阻尼器受力，辅助墩限制斜拉桥主梁的纵桥向移动，并且通过辅助墩的摇摆反应避免辅助墩的损伤破坏。整个辅助墩系统通过油阻尼器和带加劲肋的耗能角钢耗能，且震后损坏的油阻尼器及带加劲肋的耗能角钢均可以快速替换，实现斜拉桥免于地震损伤的设计目标。利用辅助墩的摇摆技术，并与油阻尼器共同组成的斜拉桥辅助墩系统将是非常有应用前景的一种技术。

发明内容

本实用新型针对上述技术问题，提出一种免地震损伤设计的斜拉桥辅助墩系统，既能满足正常使用情况下斜拉桥主梁在纵桥向的变形要求，又能实现强震下限制斜拉桥主梁的纵桥向移动，避免斜拉桥主梁和引桥、下部桥墩等的破坏。实现强震下斜拉桥地震损伤可控和强震下使用功能快速恢复的目标。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

一种免地震损伤设计的斜拉桥辅助墩系统，其特征在于：包括，承台(1)，斜拉桥主梁(2)，钢管混凝土辅助墩(3)，无粘结预应力筋(4)，纵桥向滑动支座(5)，油阻尼器(6)，带加劲肋(13)的耗能角钢(7)，钢垫板(8)，锚固螺杆(9)、螺栓(10)、连接销座(11)和销轴(12)组成。

带加劲肋(13)的耗能角钢(7)由软钢制成，沿斜向设置一系列加劲肋(13)，加劲肋(13)的上下两端分别与耗能角钢(7)的两肢焊接。沿纵桥向，在钢管混凝土辅助墩(3)底部两侧，带加劲肋(13)的耗能角钢(7)通过锚固螺杆(9)和螺栓(10)分别与承台(1)和钢管混凝土辅助墩(3)相连。锚固螺杆(9)深入钢管混凝土辅助墩(3)和承台(1)内部。

沿纵桥向，钢管混凝土辅助墩(3)的顶部两侧分别设置油阻尼器(6)，油阻尼器(6)的两端，通过销轴(12)分别与连接销座(11)连接。连接销座(11)通过钢垫板(8)、锚固螺杆(9)和螺栓(10)分别与钢管混凝土辅助墩(3)和斜拉桥主梁(2)相连。锚固螺杆(9)深入钢管混凝土辅助墩(3)和斜拉桥主梁(2)内部。

钢管混凝土辅助墩(3)中间预留孔道，无粘结预应力筋(4)贯穿钢管混凝土辅助墩(3)中心。无粘结预应力筋(4)底部锚固于承台(1)，顶部锚固于钢管混凝土辅助墩(3)上端。

钢管混凝土辅助墩(3)的侧面为钢管，墩底安装钢垫板(8)。承台(1)顶部与钢管混凝土辅助墩(3)接触的位置安装钢垫板(8)。