[实用新型]一种控制大跨度高低塔斜拉桥结构纵横向响应的体系结构

说明书

本实用新型是有关于一种控制大跨度高低塔斜拉桥结构纵横向响应的体系结构，包括主梁、桥塔、斜拉索、桥墩、智能监测型限位阻尼装置、横向减震耗能抗风支座、竖向弹性支座和各向异性摩擦摆减隔震支座，其中：智能监测型限位阻尼装置，将主梁与桥塔纵向相连接；横向减震耗能抗风支座，将主梁与桥塔横向相连接；竖向弹性支座，将主梁与桥塔竖向相连接；各向异性摩擦摆减隔震支座，将主梁与桥墩相连接。本实用新型提出的控制大跨度高低塔斜拉桥结构纵横向响应的体系结构，为大跨度高低塔斜拉桥提供了附加刚度和附加阻尼，并有效地控制了静、动力荷载下结构变形和内力，降低梁端伸缩装置规模，并可预判桥梁运行状况，适用性强。

技术领域

本实用新型涉及大跨度高低塔斜拉桥技术领域，尤其涉及一种控制大跨度高低塔斜拉桥结构纵横向响应的体系结构。

背景技术

近年来，全球范围内地震活动频发，造成了大量的建筑结构破坏、人员伤亡及经济损失。作为交通运输枢纽的桥梁工程，一旦在地震中遭到严重破坏，不但会造成巨大的直接损失，而且给救灾工作带来极大的困难，并由此引起严重的次生灾害和环境破坏，对于特大型桥梁，还会引起极大的社会影响。因此，为了确保桥梁的安全性，尤其是位于地震较活跃地区的长大跨桥梁的抗震性能，必须对桥梁结构进行抗震性能设计，以提高其安全性。

公路桥梁建设大跨度桥梁的抗震问题一直备受关注，国内外很多学者对大跨度桥梁的抗震设计及减震方法进行了研究。若桥梁在地震中一旦遭到破坏，将会造成巨大的生命财产损失。大跨度斜拉桥属于生命线工程，结构自振周期较长，在遭遇强烈地震时，主梁顺桥向位移较大，容易导致伸缩缝损伤甚至碰撞相邻引桥，严重时可致使引桥被撞落，进而影响震后桥梁的应急通行功能。因此，有效降低地震作用下梁端的地震位移响应，保证大跨度斜拉桥的抗震性能是设计中的决定性因素。

在桥梁的运营过程中，车辆行驶、脉动风会导致梁端发生纵向运动，且累计位移长(远大于温度作用下梁端纵向累计位移)，假如不能有效控制主梁梁端位移，则会导致桥梁的伸缩缝、支座的使用寿命降低，维护成本大。因此，通过实时监测阻尼器的运行状况，增加智能监测装置，间接反映桥梁的运行状况，可以有效的对桥梁运行情况提供预判功能。

在斜拉桥的常规设计中，主梁与桥塔、桥墩之间设置横向抗风支座。横向抗风支座为横向刚性支撑，在大风、地震等作用下，上述横向刚性支撑往往会引起主梁与桥塔的塔柱之间发生碰撞，并制约了主梁与桥塔、桥墩的相对运动，这种刚性约束体系结构通常使得斜拉桥的横向内力响应非常大，对抗风支座的吨位要求也很大，过渡墩、辅助墩及桩基础地震作用下横向地震作用下较难满足抗震性能要求。

为了提高斜拉桥在汽车、温度、大风和地震等静力和动力作用下的纵横向受力性能，需要研究有效的体系结构保障桥梁的结构安全及功能要求。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种控制大跨度高低塔斜拉桥结构纵横向响应的体系结构。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术解决方案如下：

一种控制大跨度高低塔斜拉桥结构纵横向响应的体系结构，包括主梁 1、桥塔2、斜拉索3、桥墩4、智能监测型限位阻尼装置5、横向减震耗能抗风支座6、竖向弹性支座7和各向异性摩擦摆减隔震支座8，其中：智能监测型限位阻尼装置5，将主梁1与桥塔2纵向相连接；横向减震耗能抗风支座6，将主梁1与桥塔2横向相连接；竖向弹性支座7，将主梁1 与桥塔2竖向相连接；各向异性摩擦摆减隔震支座8，将主梁1与桥墩4 相连接。

在本实用新型的实施例中，所述智能监测型限位阻尼装置5是纵向设置于所述主梁1与所述桥塔2之间，其伸缩方向平行于桥面及所述主梁1 的延伸方向；所述智能监测型限位阻尼装置5是具有位移监测功能和限位功能的液体粘滞阻尼器，采用绝对位移传感器实现位移监测功能，采用高分子复合弹簧实现限位功能。